TY - THES

T1 - Experimentelle und simulationstechnische Evaluierung eines Qualitätsregelkonzeptes für das Spritzgießverfahren

AU - Kipperer, Michael

N1 - gesperrt bis null

PY - 2010

Y1 - 2010

N2 - 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.

AB - 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.

KW - Spritzgießen Qualitätsregler Qualitätsregelkonzept Qualität Statistische Versuchsplanung Physikalisches Modell Statistisches Modell Simulation

KW - injection molding quality controller quality control concept quality DoE design of experiments physical model statistical model simulation

M3 - Masterarbeit

ER -