Weiss Kunststoffverarbeitung: Simulations-Tools für das Spritzgießen

Nach dem Motto „Simulieren statt probieren“ verlagert Weiss Entwicklungsschritte in die Software. Im Bild: Füllzeitsimulation eines Sensorgehäuses - (Bild: Weiss).

Die Weiss Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG investiert in Simulations-Tools für das Spritzgießen und verkürzt damit nicht nur die Projektierungszeit, sondern erhöht auch die Präzision der Konstruktion und Prozessplanung. Damit stellt sich das Unternehmen u.a. auf die größeren Auftragsumfänge der Automobilindustrie ein: Als "Tier One"-Zulieferer wird Weiss immer häufiger mit Vergabepaketen von kompletten "Car sets" beauftragt, die aus bis zu 100 verschiedenen Bauteilen für das Interieur oder den Motorraum einer Modellbaureihe bestehen.

Die Bearbeitung derartiger Anfragen und Ausschreibungen ist eine Herausforderung, weil die Angebotsphase extrem kurz ist und es zugleich in dieser frühen Phase großes Potenzial für die Verbesserung der Produktionskette und der Produkte gibt. Das gilt sowohl für die Qualität und die Gebrauchstauglichkeit der Spritzgussprodukte und –module (Stichwort "Funktionsintegration") als auch für deren Kosten. Aus diesen Gründen verfolgt Weiss stets das Ziel, mit dem Angebot nicht nur einen Preis abzugeben, sondern zugleich auch ein Fertigungskonzept bereitzuhalten. Zudem macht das Projektierungsteam – wenn erforderlich – Vorschläge zur Verbesserung z.B. der Geometrie oder der Integration von Funktionen.

Um diese Aufgaben noch besser und in kürzerer Zeit realisieren zu können, hat Weiss in neue, leistungsfähige Software investiert. Sie erlaubt die Simulation des Spritzgießprozesses anhand von Werkzeug-, Maschinen- und Werkstoffdaten. Weiss nutzt dieses Softwarepaket in der höchsten Ausbaustufe, die u.a. auch die Simulation der Kühlung und die Definition bzw. Optimierung des Angusspunktes einbezieht.

Mit dieser Simulation lassen sich Korrekturschleifen beim Formenbau und beim Prototyping vermeiden. Das spart Zeit und zugleich Kosten. Vor allem entfällt die aufwändige Nacharbeit am Werkzeug, wenn nach dem Spritzen der ersten Teile noch Korrekturen nötig sind. Dies kann nun schon erkannt werden, bevor der Bau des Werkzeugs beginnt. Zudem lassen sich mit dem Simulations-Tool verschiedene Varianten erproben und vergleichen. Ebenso kann der Formteilverzug vorausberechnet werden. Da die Software auch die Zykluszeit ermittelt, ist eine fundierte Basis für die Kalkulation von Zeit- und Kostenaufwand pro Bauteil gegeben.

Bei Weiss kommt diese Simulations-Software in Kombination mit einem Software-Paket für die Qualitätsüberwachung zum Einsatz. Diese Gesamtlösung ermöglicht neben der Optimierung von Werkzeug und Bauteil schon in der Konstruktionsphase auch ein sicheres Erreichen der geforderten Bauteilqualität. Beliebige Prüfmaße lassen sich virtuell optimieren, was zu einer Verringerung der Iterationsschleifen im Werkzeugbau führt.

Konkret bedeutet die Nutzung dieser Softwarepakete im Produktentstehungsprozess, dass die Weiss-Ingenieure zunächst – gemeinsam mit dem Kunden – die Qualitätsparameter des Endproduktes (Abmessungen, Kontur, Toleranzen, Rauigkeit, Glanzgrad, …) festlegen. Am Rechner lassen sich dann produktionsrelevante Parameter wie Spritzdruck und Angusspunkt verändern und somit schrittweise optimieren, noch bevor das Werkzeug gebaut wird. Dabei unterstützen die Programme den Konstrukteur bei der Suche nach dem bestmöglichen Betriebspunkt sowie nach stabilen Prozessfenstern.

Zu den Zielen, die Weiss mit dem Einsatz der neuen Simulations-Tools verfolgt, gehört neben der rechnergestützten Optimierung von Werkzeug und Bauteil auch die Reduzierung der Projektierungszeit. Der messbare Erfolg: Statt wie bisher vier oder fünf Iterationsschleifen nach dem Spritzgießen der ersten Bauteile sind jetzt im Durchschnitt zwei "loops" ausreichend. Damit leistet die Software einen Beitrag dazu, dass Weiss deutlich komplexere und größere Projekte als bisher mit derselben Präzision, Genauigkeit und Kundenzufriedenheit abarbeiten kann.

Weitere Informationen: www.weiss-kunststoff.de

Weiss Kunststoffverarbeitung GmbH & Co, Illertissen

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