Dipl. Maschinenbautechniker/in HF

Integration von Sigmasoft / Analyse von FEM-Berechnungen

Digitale Abbildung von Spritzgiessprozessen und dessen Vergleich mit realen Ergebnissen

Die zunehmende Komplexität in der Spritzgussproduktion erfordert eine präzise Analyse und Optimierung der Spritzgusswerkzeuge, um höchste Effizienz und Qualität zu gewährleisten. Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Integration der Simulationssoftware SIGMASOFT ® Virtual Molding und der Analyse von FEM-Berechnungen (Finite-Elemente-Methode) zur Optimierung und Verbesserung unserer Spritzgusswerkzeuge. Ziel der Arbeit ist es, die Übereinstimmung zwischen Simulationsergebnissen und realen Spritzgiessversuchen zu überprüfen, um zukünftige Werkzeugkonstruktionen präziser und effizienter zu gestalten.

7. November 2024
Claudio Puliafito

Ausgangslage

Als Spritzgusswerkzeugkonstrukteur bei der Ypsomed AG in Burgdorf liegt mein Schwerpunkt auf der Entwicklung von Spritzgusswerkzeugen für den internen Gebrauch in der Produktion. Die Firma hat vor geringer Zeit die Software SIGMASOFT ® Virtual Molding lizenziert, um Spritzgusswerkzeuge bereits im digitalen Entwicklungsprozess zu analysieren und zu verbessern. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es, die digitalen Berechnungsmöglichkeiten der Software zu nutzen und diese mit realen Versuchsdaten zu vergleichen.

Vorgehensweise

  1. Vorbereitung der Simulationsdaten: CAD-Daten des Spritzgusswerkzeugs aufbereiten und in Sigmasoft importieren, um die relevanten Simulationen durchzuführen.
  2. Simulationsberechnungen: Mit Sigmasoft verschiedene Berechnungen durchführen, welche die Schliesskräfte, Entformungstemperaturen und Siegelpunkte der Werkzeuge umfassen.
  3. Versuchsphase: In der Versuchsphase werden die Simulationsdaten in der realen Produktion getestet, um die Messergebnisse mit den simulierten Werten abzugleichen.
  4. Auswertung und Vergleich: Die Ergebnisse der Simulationen werden den realen Versuchsergebnissen gegenübergestellt, um die Übereinstimmung zu bewerten und mögliche Verbesserungspotenziale für zukünftige Konstruktionen zu identifizieren.


Ergebnisse

Die Ergebnisse der Versuche zeigen eine hohe Übereinstimmung mit den simulierten Werten. Die Schliesskräfte, Entformungstemperaturen und Siegelpunkte stimmen grösstenteils mit den Vorhersagen überein. Dies bestätigt, dass der Prozess digital abgebildet werden kann und präzise Ergebnisse liefert. Durch die Simulation können wir nun gezielt unsere Werkzeugkonstruktionen verbessern und Schwachstellen bereits im Entwicklungsprozess identifizieren und beheben.
Die Ergebnisse dieser Diplomarbeit bestätigen die Genauigkeit der Simulation. Sie zeigen, dass unsere Werkzeuge zukünftig effizienter und präziser konstruiert werden können.

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Fazit und Ausblick

Die Ergebnisse der Diplomarbeit zeigen klar, dass der Spritzgiessprozess mit SIGMASOFT ® Virtual Molding digital sehr gut abgebildet werden kann. Dies ermöglicht es uns, unsere Werkzeugkonstruktionen in der Zukunft gezielt zu verbessern und die Werkzeugleistung zu optimieren, bevor diese in die Produktion gehen. Die digitale Simulation eröffnet neue Möglichkeiten zur frühzeitigen Fehlererkennung und ermöglicht eine präzisere sowie effizientere Gestaltung zukünftiger Entwicklungen.
Auf Basis der Ergebnisse dieser Diplomarbeit wird eine Erweiterung der verwendeten Software budgetiert. Diese Erweiterung ermöglicht es, Verzug und Schwindung des Kunststoffteils präzise vorherzusagen. Damit können wir die Genauigkeit der Simulationen weiter steigern und unsere Werkzeuge noch effizienter und gezielter optimieren.

Portrait

Claudio Puliafito

Mechanical Development Engineer mit Schwerpunkt Spritzgusswerkzeugkonstruktion und umfassender Erfahrung bei Ypsomed AG in Burgdorf. Verantwortlich für die Entwicklung und Optimierung von Spritzgusswerkzeugen sowie FEM-gestützten Analysen und Verbesserungen. Fundierte Kenntnisse in Konstruktionstechnologie, Festigkeitslehre und Projektmanagement durch die Ausbildung zum Dipl. Maschinenbautechniker HF an der TEKO Bern. Fokus auf strukturierte Arbeitsweise und präzise Analysen zur kontinuierlichen Steigerung von Effizienz und Qualität in der Produktion.


claudio.puliafito@icloud.com

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