26.07.2013

SIGMA Engineering GmbH

Erweiterte Ventingoption zeigt Verhalten der Luft im Werkzeug schon in Simulation

Lufteinschluss in SIGMASOFT® - die Simulation liefert neben Position und Größe auch Informationen über Druck und Temperatur in der Luftblase.
Das Verhalten der eingeschlossenen Luft im Werkzeug ist häufig intransparent. Es entstehen unerwartete Lufteinschlüsse, mit negativen Auswirkungen auf die Bauteilqualität. Ihre tatsächliche Lage, Ausprägung und Folgen werden normalerweise erst im fertigen Bauteil sichtbar. Mit der prozessorientierten Simulation von SIGMASOFT® können sie ab Beginn der Bauteil- und Werkzeugentwicklung zuverlässig vorhergesagt werden. Die erneut erweiterte Ventingoption erlaubt den Vergleich verschiedener Entlüftungslösungen und eine Bewertung ihrer Wirksamkeit auf Basis von physikalischen Fakten für thermoplastische, duroplastische, Elastomer- und MIM/CIM-Anwendungen.

Die SIGMA Engineering GmbH, Aachen, demonstriert wie die Simulation hilft, das Verhalten der Luft im Werkzeug physikalisch transparent zu machen, Lufteinschlüsse und durch sie verursachte Fehlstellen frühzeitig zu erkennen und gezielt zu vermeiden. Eingeschlossene Luft und ihre Lage im Bauteil hat einen großen Einfluss auf die Qualität von spritzgegossenen Bauteilen. Die negativen Effekte sind zahlreich: neben Problemen bei der Formfüllung und mechanischen Schwachstellen durch Luftblasen im Inneren des Bauteils, sind sie bei Thermoplasten eine häufige Ursache für sichtbare Schlieren und Brenner auf der Oberfläche; bei Elastomeren und Duroplasten startet die hohe Temperatur im Lufteinschluss eine vorzeitige Vernetzungsreaktion, die zu weiteren Bauteilfehlern führt; bei Anwendungen mit komplexen Einlegeteilen verschlechtern Luftblasen die Haftung zwischen Polymer und Einlegeteil oder führen zu Fehlstellen im Bauteil, sobald sie sich vom Einlegeteil lösen und mit der Schmelze in ganz andere Bauteilbereiche transportiert werden. Lufteinschlüsse sollten also nach Möglichkeit frühzeitig erkannt und gezielt vermieden werden.
Üblicherweise ist die genaue Position und Größe von Lufteinschlüssen erst bestimmbar, wenn die ersten Teile produziert werden, und Abhilfe lässt sich nur noch über nachträgliche bauliche Maßnahmen am Werkzeug schaffen. Die Prozesssimulation mit SIGMASOFT® ermöglicht schon vor Beginn des Werkzeugbaus eine zuverlässige Vorhersage von Lufteinschlüssen und Luftblasen, deren evtl. Transport durch die Schmelze in kritische Bauteilbereiche und so eine Bewertung ihrer Auswirkungen auf die Bauteilqualität. Gegenmaßnahmen können dadurch frühzeitig in der Entwicklungsphase und damit kostengünstig getroffen werden. Für bestehende Prozesse ist die Simulation ebenfalls ein geeignetes Werkzeug, um den tatsächlichen Ursachen für Brenner o.ä. auf die Spur zu kommen. Unscharfe Vermutungen werden durch klare Fakten ersetzt.
Zusätzlich zur Bestimmung von möglichen Lufteinschlüssen und ihren Folgen bietet SIGMASOFT® Dank der integrierten Ventingoption die Möglichkeit, die Positionierung von Entlüftungen und ihre Wirksamkeit zu überprüfen. Lösungsansätze, um Fehlstellen zu vermeiden, lassen sich so in kurzer Zeit vergleichen, bevor Änderungen am Prozess oder Werkzeug vorgenommen werden. Der Einfluss der Entlüftung auf das Füllbild ist in der Simulation sofort sichtbar und in der Ergebnisinterpretation können mögliche Brenner oder andere Fehlstellen eindeutig identifiziert werden.