TY - THES

T1 - Experimentelle und numerische Untersuchungen des Einflusses von Spritzgieß-Parametern auf Bauteildimensionen unter Verwendung von zwei unterschiedlichen optischen Messsystemen

AU - Müller, Florian

N1 - gesperrt bis 01-09-2015

PY - 2010

Y1 - 2010

N2 - Der Spritzgießprozess ermöglicht durch die gute Reproduzierbarkeit Bauteile kostengünstig in Serie zu produzieren. Jedoch treten im Laufe des Prozesses Schwankungen auf, die Auswirkungen auf die Bauteilqualität haben. In dieser Arbeit wurden anhand von in Serie gespritzten Bauteilen die Einflussfaktoren auf die Bauteilqualität untersucht. Dabei wurde die Bauteilqualität über wichtige Formteilmaße für die Funktionalität des Bauteils definiert. Die untersuchten Einflussfaktoren wurden in dieser Arbeit auf die Prozessparameter der Spritzgießmaschine reduziert. Es wurden im Rahmen von drei Messserien Bauteile aus der Serienproduktion entnommen. Die erste Messserie sollte dabei die allgemeine Prozessstreuung klären. Die zweite und dritte Messserie zogen sich jeweils über mehrere Arbeitstage hin, um längerfristige Schwankungen in der Produktion zu analysieren. Zur Bestimmung der Längen wurden die Bauteile mit zwei unterschiedlichen optischen Messsystemen vermessen. Zum einen kam das System ATOS II SO (Advanced Topometric Sensor) zum Einsatz. Damit wurde die gesamte Oberfläche des Bauteils digitalisiert und mit der Software Geomagic Studio und Geomagic Qualify ausgewertet. Da sämtliche Bauteilmaße sich auf Mittelpunkte von Kreisen bezogen, wurden diese jeweils über einen Best-Fit-Algorithmus bestimmt. Es stellte sich heraus, dass die Streuung der Bauteile zueinander unterhalb der Messgenauigkeit des ATOS II SO Messsystems lag. Bei der zweiten Messmethode wurden die Bauteile mit einem telezentrischen Objektiv vermessen, wodurch die Messgenauigkeit um den Faktor 10 im Vergleich zum ATOS II SO verbessert wurde. Das Bauteil wurde anschließend mit der Spritzgieß-Simulation Autodesk Moldflow Insight (AMI) simuliert. Insbesondere wurde untersucht, ob durch die Simulation der Einfluss der variierten Prozessparameter auf die Bauteildimension abgebildet werden kann. Es zeigte sich, dass die Simulation die Richtung der Schwindung exakt voraussagen kann, jedoch nicht die realen Verzugswerte berechnen konnte.

AB - Der Spritzgießprozess ermöglicht durch die gute Reproduzierbarkeit Bauteile kostengünstig in Serie zu produzieren. Jedoch treten im Laufe des Prozesses Schwankungen auf, die Auswirkungen auf die Bauteilqualität haben. In dieser Arbeit wurden anhand von in Serie gespritzten Bauteilen die Einflussfaktoren auf die Bauteilqualität untersucht. Dabei wurde die Bauteilqualität über wichtige Formteilmaße für die Funktionalität des Bauteils definiert. Die untersuchten Einflussfaktoren wurden in dieser Arbeit auf die Prozessparameter der Spritzgießmaschine reduziert. Es wurden im Rahmen von drei Messserien Bauteile aus der Serienproduktion entnommen. Die erste Messserie sollte dabei die allgemeine Prozessstreuung klären. Die zweite und dritte Messserie zogen sich jeweils über mehrere Arbeitstage hin, um längerfristige Schwankungen in der Produktion zu analysieren. Zur Bestimmung der Längen wurden die Bauteile mit zwei unterschiedlichen optischen Messsystemen vermessen. Zum einen kam das System ATOS II SO (Advanced Topometric Sensor) zum Einsatz. Damit wurde die gesamte Oberfläche des Bauteils digitalisiert und mit der Software Geomagic Studio und Geomagic Qualify ausgewertet. Da sämtliche Bauteilmaße sich auf Mittelpunkte von Kreisen bezogen, wurden diese jeweils über einen Best-Fit-Algorithmus bestimmt. Es stellte sich heraus, dass die Streuung der Bauteile zueinander unterhalb der Messgenauigkeit des ATOS II SO Messsystems lag. Bei der zweiten Messmethode wurden die Bauteile mit einem telezentrischen Objektiv vermessen, wodurch die Messgenauigkeit um den Faktor 10 im Vergleich zum ATOS II SO verbessert wurde. Das Bauteil wurde anschließend mit der Spritzgieß-Simulation Autodesk Moldflow Insight (AMI) simuliert. Insbesondere wurde untersucht, ob durch die Simulation der Einfluss der variierten Prozessparameter auf die Bauteildimension abgebildet werden kann. Es zeigte sich, dass die Simulation die Richtung der Schwindung exakt voraussagen kann, jedoch nicht die realen Verzugswerte berechnen konnte.

KW - injection molding

KW - hot runner

KW - quality simulation

KW - Spritzgießbauteile

KW - Qualität

KW - optische Messsysteme

KW - Regelung

KW - Heißkanal

KW - Simulation

M3 - Masterarbeit

ER -