Moldex3D Release 11 – MuCell^® - mikrozellulares Schäumen von Kunststoffen

 

 

Aachen, 20. Juni 2012 – Dank einer engen Entwicklungspartnerschaft zwischen CoreTech Systems und Trexel, Inc., dem weltweit führendem Entwickler und Vermarkter des patentierten MuCell^®-Herstellungsverfahrens, steht mit Moldex3D MuCell^® ein aussagekräftiges Modul zur  Simulation des mikrozellularen Schäumens für Spritzgussprozesse zur Verfügung. Das Verfahren ist besonders geeignet für Serienbauteile mit komplexer Geometrie und hohen Anforderungen an die Formbeständigkeit. Bei dem Prozess werden überkritische Fluide mit einem polymeren Kunststoff gemischt und in die Kavität gespritzt. Das führt zur Blasenbildung in der Kavität. Damit gelingt es, das Gewicht eines Bauteiles maßgeblich zu reduzieren und gleichzeitig die Belastbarkeit und die Bauteilleistung zu erhöhen. Weitere Vorteile der MuCell^® -Technologie entstehen durch niedrigere Einspritzdrücke und Temperaturen, kürzere Zykluszeiten und weniger Energie- und Materialbedarf. Nicht mehr wegzudenken ist das Verfahren bereits in der Automobilbranche, im Bereich Elektronik/Elektrotechnik, im Baugewerbe oder bei der Herstellung von Outdoor-Produkten.

 

Neben all den Vorteilen birgt die Technologie aber auch Risiken aufgrund der komplexen Beeinflussung der Fließeigenschaften, der Materialbeschaffenheit und der Qualität der Bauteiloberfläche durch Einbringen der überkritischen Fluids in die Schmelze. Steve Braig, Geschäftsführer der Firma Trexel, ist sicher, dass verlässliche Konstruktions- und Simulationswerkzeuge diese Risiken kalkulierbar werden lassen und wichtige Richtlinien beim Entwurf effizienter und leistungsfähiger Kavitäten für den MuCell^®-Prozess liefern. Moldex3D MuCell^® nutzt fundamentale Berechnungsmodelle der Physik der Blasenbildung und des Wachstums, um diese komplexe Technologie realistisch und dreidimensional abzubilden. Ergebnisse, wie zum Beispiel die Größe oder die Verteilung der Blasen, ermöglichen Vorhersagen bezüglich Füllmuster, Bindenähte und Reduzierung des Gewichtes. Damit existiert ein repräsentatives MuCell^® -Simulations­werkzeug, das die komplexen Anforderungen und Charakteristika des Prozesses für die verschiedenen Polymere, Füllstoffe und Prozessparameter abbildet und berechenbar macht. Eine enge Kooperation und weitere gemeinsame Entwicklungsschritte wurden in einem detaillierten Plan zwischen CoreTech und Trexel vereinbart. Ergebnisse sollen noch dieses Jahr zur Verfügung stehen.

Bild: Vergleich der dimensionalen Stabilität eines MuCell^®-Bauteils (links) und eines herkömmlichen Spritzguss-Bauteiles (Darstellung in 10facher Vergrößerung)

MuCell^®  ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma Trexel Inc..

 

Bildmaterial:

 

Titelbild: Dargestellt ist die Fließfrontzeit eines zu 99% gefüllten Bauteils.

 

 

Bild: Vergleich der dimensionalen Stabilität eines MuCell^®-Bauteils (links) und eines herkömmlichen Spritzguss-Bauteiles (Darstellung in 10facher Vergrößerung)

Ihr Ansprechpartner bei Interesse:

SimpaTec GmbH

Cristoph Hinse

Schloss-Rahe-Strasse 15

52072 Aachen

Telefon: 0241-9367 15-00

Fax: 0241-9367 15-99

Email: c.hinse@simpatec.com

15.06.2012- [wfb] 2012 – interessante Fachgespräche und qualifizierte Kontakte

Zum ersten Mal fand mit der neuen [wfb] Fachmesse für Werkzeug- und Formenbau am 13. und 14. Juni 2012 in Augsburg eine inhaltlich und organisatorisch auf kleine und mittelständische Unternehmen abgestimmte Messe statt, die mit einer klaren branchenspezifischen Ausrichtung die Möglichkeit bot, sich über Trends und neueste Entwicklungen entlang der Prozesskette des Werkzeug- und Formenbaus umfassend zu informieren.

Die Firma SimpaTec ist mit den fachlich orientierten und zum Teil sehr qualifizierten Kontakten auf Ihrem Messestand Nr. C05 sehr zufrieden. Die Präsentation, als kompetenter Software und Engineering Partner für die kunststoffverarbeitende Industrie sowie die detaillierte Vorstellung der neuen Möglichkeiten und Funktionalitäten, die Konstrukteuren und Modellbauern mit Release 11 von Moldex3D, standen im Mittelpunkt des Interesses.

Wir bedanken uns bei unseren Messestandbesuchern und Geschäftspartnern für Ihr Interesse und für die Unterstützung, die die Messe erfolgreich hat werden lassen.

[wfb] 2012 – SimpaTec – Technologie am Puls der Zukunft

13. und 14. Juni 2012
Augsburg
Messestand Nr.: C05

Dem Trend folgend, Fachmessen dort zu veranstalten, wo die Messebesucher Zuhause sind, wurde das gesamte Messekonzept der [wfb] – der neuen Fachmesse für Werkzeug- und Formenbau inhaltlich und organisatorisch auf kleine und mittelständische Unternehmen abgestimmt, die kostengünstige, erfolgsorientierte und branchenspezifische Veranstaltungen bevorzugen.

Die Firma SimpaTec begrüßt die eingeschlagene Richtung und wird sich mit einem eigenen Stand Nr. C05, als kompetenter Software und Engineering Partner für die kunststoffverarbeitende Industrie präsentieren. Im Mittelpunkt des Messeauftrittes steht die detaillierte Vorstellung aller neuen Möglichkeiten und Funktionalitäten, die Konstrukteuren und Modellbauern mit Release 11 von Moldex3D zur Verfügung stehen.

Cristoph Hinse
Kunststoffe 5/2012
Spritzgießsimulation. Die Vorhersagequalität der Simulationswerkzeuge wird immer besser, und immer mehr Sonderverfahren finden Eingang in die virtuelle Welt. Fast jedes neue Release verspricht verbesserte Möglichkeiten und Funktionalitäten, die Konstrukteuren und Modellbauern das Leben leichter machen sollen – so auch die Software Moldex3D in ihrer Version 11.
Mit dem neuen Heißkanal-Modul von Moldex3D ist es in der neuen Version R11 möglich, alle Komponenten sowie jegliche Art von Heißkanalsystemen, auch komplexe Geometrien, anschaulich und detailliert abzubilden und entsprechend den Fertigungsanforderungen anzupassen. Das nun essenziell verbesserte Modul Moldex3D Fiber sagt präzise die aus dem Spritzgießprozess resultierende dreidimensionale anisotrope Faserorientierung verstärkter Kunststoffe vorher.
Mikrozellulares Schäumen von Kunststoffen
Eine enge Entwicklungspartnerschaft zwischen CoreTech Systems, dem in Taiwan ansässigen Urheber der Simulationssoftware Moldex3D, und Trexel, Inc., dem weltweit führendem Entwickler und Vermarkter des patentierten MuCell*-Verfahrens, brachte mit Moldex3D MuCell ein aussagekräftiges Modul zur Simulation des mikrozellularen Schaumspritzgießens hervor.


Mit DoE gegen „Trial and Error“
Mit dem neuen Modul Moldex3D DOE (Design of Experiments) wurde ein Hilfsmittel entwickelt, um auf Basis vorhandener Berechnungsergebnisse schnell und systematisch – mit statistischer Versuchsplanung und ohne aufwendige „Trial and Error“-Tests – optimale Prozessparameter zu erzielen. Dafür genügt ein Minimum an manuellen Eingabedaten des Anwenders. Anschließend führt das Modul mit der Taguchi-Methode eigenständig und parallel Iterationen der Ergebnisse durch. Am Ende des Berechnungszyklus spuckt das Programm Aussagen über Qualität und Responsefaktoren¢¢ aus und schlägt ein optimiertes Prozessgefüge vor.


Simulation des Sandwich-Verfahrens
Die Co-Injektion produziert Kunststoffteile mit einer Haut- und einer Kernkomponente. Mit diesem Verfahren können Produkte mit qualitativ hochwertiger Oberfläche hergestellt werden, auch wenn als Kernkomponente minderwertige oder recycelte Materialien eingesetzt werden. Ein schöner Nebeneffekt bei Verwendung von Rezyklaten ist der Beitrag zum Umweltschutz und die merkliche Kosteneinsparung. Zudem können Oberflächen- und Kernmaterialien entsprechend der Anforderung, z.B. mit dämpfenden oder schlagfesten Eigenschaften, gewählt werden.


Schnelle reale 3D-Ergebnisse fördern die Wirtschaftlichkeit
Moldex3D R11 beinhaltet weitere Verbesserungen und neue Funktionalitäten, z.B. ein eigens entwickeltes strukturmechanisches Tool (welches auf linear-elastischen Ansätzen beruht, und relevante Informationen wie Bindenähte und Faserorientierung mit in die Berechnung einbezieht), Geometrieänderungen ohne externe CAD-Programme, neue effektive Vernetzungsmöglichkeiten mit höherer Qualität der Berechnungsmodelle sowie die Darstellung der Formfüllung mittels Tracer-Partikel. Erstmals ist es nun möglich, das Strömungsverhalten des Temperiermediums innerhalb der Spritzgießsimulation mittels echter 3D CFD-Analyse komplett dreidimensional zu simulieren und entsprechend den Anforderungen zu optimieren. Des Weiteren kann nun die Kristallisation in 3D während des Füllens sowie in der Nachdruck- und Kühlphase simuliert und visualisiert werden. Reale dreidimensionale Aussagen hinsichtlich Deformation von Einlegeteilen aufgrund des Fülldrucks erlauben effektivere Optimierungsmaßnahmen des Spritzgießprozesses (Kernversatz).



Interessiert? Sprechen Sie uns sehr gern an.
Wir bedanken uns für die sehr angenehme Zusammenarbeit mit Herrn Doriat und dem Team der Fachzeitschrift Kunststoffe des Carl Hanser Verlages.

Von Beruf Optimierer - "Simpatec GmbH: Eine Erfolgsgeschichte in der Region Aachen"
Der Weltkonzern Saint Gobain vertraute bereits auf das Können der jungen SimpaTec GmbH – Optimierung von kunststoffumspritzten Autofenstern war der genaue Auftrag an das technologieorientierte dreiköpfige Team. Doch was kann man sich genau unter dem komplizierten Unternehmensgegenstand "Prozess- und Bauteiloptimierung durch Simulation im Kunststoffspritzgussprozess" vorstellen?

Gespritzt und gegossen werden in erster Linie Kunststoffteile für Automobilzulieferer, aber auch Produkte aus dem alltäglichen Hausgebrauch, z.B. werden Tuben für Körpercremes mit Hilfe dieses Verfahrens hergestellt.
In Zeiten knapp bemessener Entwicklungsbudgets müssen die Hersteller neue Wege gehen, um die Entwicklungskosten möglichst niedrig zu halten. In diesem speziellen Bereich heißt die Lösung: Optimierung durch Simulation. Genau das erkannte auch Dr. Reinhard Haag und gründete 2004 die SimpaTec GmbH, die sich auf die Simulation von Spritzgussprozessen spezialisierte. Ihren Geschäftsbetrieb nahm das Start-up Unternehmen mit seinerzeit 3 Mitarbeitern im Technologiezentrum am Europaplatz Aachen auf.

Bereits zu einem frühen Zeitpunkt der Produktentwicklung muss mithilfe von Simulationen eine Optimierung der Produktionsabläufe stattfinden. "Wenn man bei einem Bauteil die Qualität um nur 10% verbessert, spart man Millionen", so der Firmengründer. Der Spritzgießprozess wird durch das komplizierte Zusammenspiel zwischen Werkzeug- und Prozessbedingungen und durch die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Bei so vielen Faktoren kommen auch erfahrene Spritzgießer an ihre Grenzen. In diesen Fällen kann eine Optimierung nur noch von Computern berechnet werden. SimpaTec ist in Deutschland, in Österreich und den Benelux-Ländern der einzige Vertragspartner des besten Simulationstools im Bereich Spritzgießen.

Daneben bietet die SimpaTec auch Dienstleistungen im Bereich Prozess- und Bauteiloptimierung an. Die Wachstumsprognosen für die Branche sehen gut aus. Gerade in der Automobilindustrie ist ein Wandel zu bemerken: Viele Teile wie Ölwannen Zylinderkopfabdeckungen oder Getriebegehäuse werden aus Gewichtsgründen vermehrt aus Kunststoff hergestellt. Sogar die teure Prototypenerstellung könnte beinahe ganz entfallen, da man die Produkte und Prozesse bereits am Computer simulieren und - wenn nötig - verbessern kann. Dr. Haag: "Die Zukunft der deutschen Industrie liegt bei hochwertigen Kunststoffteilen, die ohne Simulation nicht zu fertigen sind."

Mittlerweile ist die SimpaTec GmbH auf 7 Mitarbeiter angewachsen und gründete sogar eine Niederlassung in China. Im Studium entdeckte Dr. Haag China für sich, so dass er nach seiner Promotion als Simulationstechniker dort auch Berufserfahrung sammeln konnte. Mithilfe seiner Markt- und sogar Sprachkenntnisse erschließt er so den asiatischen Kundenkreis. Markterweiterung und Globalisierung sind somit Schlagworte, die die SimpaTec GmbH nicht nur für ihre Kunden, sondern auch für sich selbst lebt.

Autor: Mirella Feldmann, AGIT mbH