Verminderde vormverformingen van componenten door geoptimaliseerd temperingsconcept

Bild 1: Vergleich der resultierenden Bauteilverformung für das ursprüngliche Temperierkonzept (rechts) und die optimierte Kanalposition (links) / Figure 1: Vergelijking van de resulterende vervorming van het onderdeel voor het oorspronkelijke temperingsconcept (rechts) en voor de geoptimaliseerde kanaalindeling (links)

Afbeelding 2: Geometrie van de kant van de mondstuk van de mal: bepalen van de ideale positie van een nieuwe boring voor het temperatiekanaal in de z-richting met SIGMASOFT® Virtual Molding

SIGMA Engineering presenteert de nieuwste release SIGMASOFT® v5.3 op de MOLDPLÁS beurs, Portugal. Daarnaast introduceert het bedrijf haar nieuwste product, de SIGMAinteract®. Deze vergemakkelijkt de communicatie van simulatiegegevens binnen het bedrijf en met klanten aanzienlijk. Een ander belangrijk punt is SIGMASOFT® Autonomous Optimization, waarmee alle parameters van het spuitgietproces geoptimaliseerd kunnen worden. Als voorbeeld wordt met deze aanpak een temperingsconcept geoptimaliseerd, waardoor de dimensionale stabiliteit van het onderdeel wordt bereikt.

Zoals de afgelopen jaren, is SIGMA Engineering GmbH, Aachen, van 6 tot 9 november 2019 aanwezig op de MOLDPLÁS in Batalha, Portugal. Op haar stand (Hal 2, Stand 2B09) presenteert SIGMA de nieuwste release SIGMASOFT® versie 5.3 en de nieuwe SIGMAinteract®, die de communicatie van simulatiegegevens binnen het bedrijf en met klanten mogelijk maakt.

De SIGMA demonstreert aan de hand van een klantvoorbeeld hoe de vervorming van een onderdeel kan worden voorkomen door de positionering van de koelkanalen te analyseren. Daarbij wordt een van de belangrijkste technologieën van SIGMASOFT® gebruikt, de Autonome Optimalisatie. Deze tool maakt een snelle en efficiënte optimalisatie van het gehele spuitgietproces mogelijk.

SIGMA werd door een van haar klanten geraadpleegd om de vervorming van een onderdeel uit 20% minerale PP te verminderen. Omdat dit onderdeel aan een stootstang moest worden gemonteerd, mochten geen montagefouten optreden, zoals bijvoorbeeld kieren tussen de twee delen. De toleranties voor het onderdeel waren daarom klein.

Het eerste criterium was de homogeniteit van de holte-temperatuur en de invloed ervan op de vervorming van het onderdeel. Een eerste simulatie in SIGMASOFT® over 10 cycli maakte het mogelijk om de vervorming en de oorzaken ervan te analyseren: er werd een significante hot spot vastgesteld op de beweegbare matrijshelft. Een wijziging van dit gebied is vanwege de vorm en de geringe wanddikte van de holte moeilijk.

Na overleg met de matrijzenbouwer werd besloten om de positie van de volgende koelkanalen te wijzigen door middel van een nieuwe boring, om zo de koeling van dit gebied te verbeteren. Het was de bedoeling om de bestaande holte te behouden met deze technisch eenvoudige en economisch efficiënte oplossing. Om het koel-effect te optimaliseren, evalueert SIGMA in de volgende stap de exacte positie van de koelkanalen.

In SIGMASOFT® Virtual Molding wordt de boorgeometrie zodanig geparameteriseerd dat deze zich langs de Z-as van het model kan bewegen (Figuur 2). Vervolgens berekende de virtuele DoE-functionaliteit, die in SIGMASOFT® Autonomous Optimization is geïntegreerd, automatisch alle mogelijke posities van de boring. De vervorming van het onderdeel wordt beschreven door de afstand tussen de wanden, gemeten met positiet sensors. Dit maakt een automatische bepaling mogelijk van de invloed van de positie van het koelkanaal op de vervorming. De vergelijking tussen de initiële en de optimale simulatie toont een duidelijke verbetering van de toleranties van het geproduceerde onderdeel. De vervorming wordt met 0,9 mm verminderd, van 1,4 mm naar 0,5 mm (zie Figuur 1).

Met behulp van SIGMAinteract® werden alle resultaten van deze studie direct gedeeld met de klant en de projectpartner. Hierdoor werd de communicatie aanzienlijk vergemakkelijkt en werd een maximale kennisoverdracht gewaarborgd. Dankzij de uitgevoerde virtuele DoE kon de klant de productie snel starten. De uitgevoerde modificatie was kosteneffectief en maakte het mogelijk om de bestaande holte te behouden.