Arburg: Integrierte Füllsimulation für Allrounder-Spritzgießmaschinen

Bei der intergierten Füllsimulation wird Füllbild des zu produzierenden Bauteils auf der Steuerungsoberfläche angezeigt und die Abhängigkeit von Füllgrad zum Schneckenweg visualisiert. - (Fotos: Arburg)

Arburg hat Füllsimulation in die Gestica-Steuerung der Allrounder-Spritzgießmaschinen integriert. Wie dieses Feature prinzipiell aussehen wird, hat Arburg bereits auf der Fakuma 2018 gezeigt. Im Rahmen der Technologie-Tage im März 2019 wurde die nächste Entwicklungsstufe präsentiert: die Darstellung der Füllsimulation direkt am produzierenden Allrounder. Bei diesem Projekt kooperiert Arburg mit dem Simulations-Experten Simcon, der über langjährige Erfahrung im Spritzgießsektor verfügt.

"Schon bei der Entwicklung der Gestica war unser Ziel, mehr Bedienassistenz in die Steuerung zu bringen", erläutert Dr. Eberhard Duffner, Bereichsleiter Entwicklung bei Arburg. "Unser Assistenzpaket ‚4.set-up‘ unterstützt den Einrichter bereits aktiv beim Rüsten und der Eingabe von Parametern. Die integrierte Füllsimulation geht jedoch deutlich weiter. Die Maschine wird damit noch ‚smarter‘, denn sie kennt das Teil, das sie produzieren soll."

Auf der Suche nach einem Partner fiel die Wahl auf das Unternehmen Simcon aus Würselen, da man schon bei anderen Projekten zusammengearbeitet hatte. Als Experte für Simulationen kenne Simcon die aktuelle Situation der Werkzeugauslegung, die Geschäftsführer Dr.-Ing. Paul F. Filz beschreibt: "Derzeit gibt es quasi zwei voneinander unabhängige Welten: Werkzeugbau und Spritzerei. In der Werkzeugkonstruktion gehören Füllsimulationen mittlerweile zum Standard. Deren Daten können für den Spritzgießprozess jedoch nicht genutzt werden."

Stolz auf die erfolgreiche Integration der Füllsimulation in die Gestica-Steuerung (v.l.): Dr.-Ing. Paul F. Filz Simcon, Geschäftsführer bei Simcon, und Dr. Eberhard Duffner, Bereichsleiter Entwicklung bei Arburg. - (Bild: Arburg)

"Herausforderung ist das Material, dessen Eigenschaften sich im Laufe des Umformprozesses verändern. Demzufolge wird die Frage der optimalen Werkzeugfüllung von Experten seit langem vielschichtig diskutiert", weiß Dr. Eberhard Duffner aus Erfahrung. So sei es im Grund schon lange ein Bedürfnis, Simulationen aus dem Werkzeugbau mit der Maschine zu koppeln. "Mit der in die Gestica-Steuerung integrierten Füllsimulation bringen wir nun die beiden Welten zusammen. Daraus resultieren Vorteile in Sachen Rüstzeit, Sicherheit und Effizienz", so der Entwicklungsleiter.

Füllsimulation und Spitzgießrealität zusammenführen
Die Aufgabe, die Füllsimulation mit der Spitzgießrealität in eine Korrelation zu bringen, ist sehr anspruchsvoll. Um die Fließfront korrekt abzubilden, sind Rechenmodelle und Algorithmen erforderlich, die z. B. auch das Verhalten von Schnecke und Rückstromsperre sowie die Kompressibilität des Werkstoffs berücksichtigen. Hierfür haben Arburg und Simcon ihre Kompetenzen gebündelt und auf den Technologie-Tagen 2019 die Synchronisation der Schneckenbewegung mit dem berechneten Simulationsmodell direkt auf der Maschine gezeigt. Dabei wird das Füllbild des zu produzierenden Bauteils auf der Oberfläche der Gestica-Steuerung angezeigt und die Abhängigkeit des Füllgrads zum Schneckenweg visualisiert. Hiervon sollen auch die Experten unter den Einrichtern profitieren: Sie müssen keine Spritzkurven-Diagramme mehr interpretieren, sondern können die Fließfront in der 3D-Darstellung der Kavität anschauen.

Weitere Informationen: www.arburg.com

Arburg GmbH + Co KG, Loßburg

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