Auf der Moulding Expo zeigt der Softwarehersteller die simulationsgestützte Auslegung von Temperiersystemen mit Sigmasoft. In Zusammenarbeit mit H&B Electronic wird die konventionelle mit der konturnahen Kühlung verglichen. Und es werden optimierte Kühlkanäle aus dem Metall-3D-Drucker präsentiert.
Sigma Engineering, Aachen, präsentiert Mitte Juni auf der Moulding Expo 2023 in Stuttgart Einblicke in die Werkzeugsimulation und simulative Auslegung von Temperiersystemen mit der Simulationssoftware Sigmasoft. Simulation ist in der Kunststoffverarbeitung in der Regel kritisch für den Projekterfolg. Das betrifft auch den Werkzeugbau, wo Geometrien, Angussposition und Prozessauslegung bereits optimiert werden können. H&B Electronic, Hersteller von hochpräzisen Bauteilen für die Elektromechanik in Deckenpfronn, setzt bei der Konstruktion und Auslegung von Temperierkanälen auf Sigmasoft.
Temperierung im Werkzeug links mit der konturnahen, rechts mit der konventionellen Kühlung. (Abb.: Sigma Engineering)
Für die Qualität des Thermoplastbauteils ist die Kühlung von entscheidender Bedeutung. Temperaturunterschiede führen zu unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten und erzeugen im fertigen Bauteil Eigenspannungen und Verzug. Wandstärkenunterschiede im Bauteil machen das problematisch, weil der Kühlbedarf lokal damit stark unterschiedlich ist. Mittlerweile kommt die konturnahe Kühlung als etabliertes Konzept im Werkzeugbau immer häufiger zum Einsatz. Simulation erlaubt hier bereits im Vorfeld, Mehrkosten der konturnahen Kühlung den Vorteilen gegenüber dem konventionellen Konzept zu bewerten (verbesserte Bauteilqualität, kürzere Zykluszeit usw.).
Temperaturverteilung kurz vor der Entformung: links die konturnahe Kühlung aus dem 3D Drucker (nur zur Hälfte sichtbar), rechts die konventionelle Kühlung. (Abb.: Sigma Engineering)
Der 3D-Druck hat die Möglichkeiten der Bauteilherstellung erweitert. Es ist nun auch möglich, völlig beliebige Kanäle (unabhängig von der Machbarkeit mit Fräsen, Bohren, Montieren und Dichten) herzustellen. H&B Electronic und Sigma Engineering haben die simulationsgestützte Auslegung einer neuartigen Temperierung aus dem 3D-Drucker im Detail betrachtet. Das Ergebnis wird auf der Messe bei beiden Ausstellern gezeigt.
„Die Analyse und die strömungstechnische Auslegung von Kühlkanälen ist nur eine von dutzenden Einsatzbeispielen zum erfolgreichen Einsatz von Sigmasoft“, erklärt Timo Gebauer, CTO von Sigma. „Wichtig ist, alle Details vorher zu verstehen, bevor Geld und Zeit investiert wird. Dies war ein spannendes Projekt, wo wir diese erfolgreiche Innovation begleiten konnten.“ Jan Bayerbach, Leiter Entwicklung & Konstruktion von H&B Electronic fügt hinzu: „Wir setzen seit vielen Jahren auf Sigmasoft, um unsere Produkte und Werkzeuge zu entwickeln und schon vor deren Herstellung zu optimieren. Die gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Realität hat uns immer wieder überrascht. Auf unsere so entstandenen Formeinsätze aus dem 3D-Drucker sind wir besonders stolz.“
