Experimentelle und simulationstechnische Evaluierung eines Qualitätsregelkonzeptes für das Spritzgießverfahren

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Die im Zuge dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen hatten zum Ziel, für das Spritzgießverfahren ein Konzept eines physikalischen Modells eines Qualitätsreglers, das sich auf die Formteilmasse bezieht, zu prüfen und um die Qualitätsgröße Formteillänge zu erweitern. Die Überprüfung der Gültigkeit des Modells erfolgte an einem repräsentativen Bauteil anhand definierter Einfaktorversuchspläne, in welchen die Abhängigkeit der beiden Qualitätsgrößen von den Einflussparametern Nachdruck, Düsentemperatur, Nachdruckzeit und Werkzeugtemperatur ermittelt wurde. Das in den Versuchen eingesetzte Material war eine ABS-Type. Den Ergebnissen des physikalischen Modells wurden Beziehungen gegenübergestellt, die über ein statistisches Modell nach einem vollfaktoriellen 2^4-Faktorenversuchsplan mit Zentralpunkt bestimmt wurden. Dabei konnten gute Übereinstimmungen gefunden werden. Ein weiteres Kernthema dieser Arbeit war es, die Experimente für das physikalische und das statistische Modell unter Verwendung der experimentellen Prozessparameter mit dem Simulationsprogramm Autodesk Moldflow Insight (AMI) zu simulieren und zu untersuchen, inwiefern die experimentell gefundenen Beziehungen numerisch vorhergesagt werden können. Die Ergebnisse zeigten grundsätzlich gute Übereinstimmung zwischen Experiment und Simulation. Die ermittelten Verläufe unterschieden sich allerdings im Gesamtniveau ihrer Absolutwerte. In weiterer Folge konnte jedoch erfolgreich gezeigt werden, dass sich die vorausberechneten Daten auf das Niveau der realen Verläufe kalibrieren lassen, wobei diese in sehr guter Näherung abgebildet wurden. Hierzu ist es zusätzlich zur Abwicklung der Versuchspläne in der Simulation lediglich nötig, die realen Messwerte der Qualitätsgrößen des Formteils im Zuge einer einzelnen Versuchsserie mit den Einstellungen des Zentralpunktes an der Spritzgießmaschine zu ermitteln. Die vorhergesagten Verläufe können sodann anhand dieses experimentell ermittelten Zentralpunktes auf das Niveau der realen Zusammenhänge übergeführt werden.

Details

Titel in ÜbersetzungEvaluation of a quality control concept for injection molding in experiment and simulation
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung17 Dez. 2010
StatusVeröffentlicht - 2010