TY - THES

T1 - Optimierung eines Automobilbauteils mittels Simulation und Versuchsplanung

AU - Berger, Manuel

N1 - gesperrt bis 03-06-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - In dieser Arbeit wird der Spritzgießprozess eines Automobilbauteils aus PA 66 mittels Simulation und Versuchsplanung virtuell optimiert. Dazu wird ein Modell des Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeuges inklusive Heißkanal- und Kühlsystem in der Spritzgießsimulationssoftware Cadmould 3D-F 6.0 erstellt und der reale Ist-Zustand durch Übernahme der Prozessparameter aus der Serienproduktion simuliert. Es werden die mittlere Temperatur über der Bauteildicke, die Wandtemperaturverteilung, die Siegelzeiten sowie die Schwindung und der Verzug analysiert. Mittels der Prozessoptimierungssoftware VARIMOS 4.06 wird ein Versuchsplan erstellt, bei dem ausgewählte Parameter (Füllzeit, Nachdruckzeit, Nachdruckprofil, Kühlzeit, Schmelze-bzw. Heißkanaltemperatur und zweimal Vorlauftemperatur) systematisch variiert werden. Nach Auswertung der Simulationen werden lineare mathematische Prozessmodelle für die Qualitätsmerkmale Bauteilbreite, Bauteilhöhe und Bauteilverzug berechnet und damit einerseits die Haupteinflussgrößen bestimmt sowie ein optimaler, robuster Arbeitspunkt mit Einhaltung aller Toleranzvorgaben vorhergesagt. Um zykluszeitbestimmende Hot Spots zu reduzieren, werden zusätzlich unterschiedliche Werkzeugmaterialien mit höherer Wärmeleitfähigkeit simuliert sowie die Störgröße "Zusetzen von Temperierkanälen" betrachtet. Ferner wird die Machbarkeit des Bauteiles aus PBT GF20 im gegebenen Werkzeug geprüft. Auch hier wird durch systematische Simulationen anhand eines Versuchsplanes eine optimale Prozesseinstellung, bei der innerhalb der vorgegebenen Spezifikationen produziert werden könnte, gesucht.

AB - In dieser Arbeit wird der Spritzgießprozess eines Automobilbauteils aus PA 66 mittels Simulation und Versuchsplanung virtuell optimiert. Dazu wird ein Modell des Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeuges inklusive Heißkanal- und Kühlsystem in der Spritzgießsimulationssoftware Cadmould 3D-F 6.0 erstellt und der reale Ist-Zustand durch Übernahme der Prozessparameter aus der Serienproduktion simuliert. Es werden die mittlere Temperatur über der Bauteildicke, die Wandtemperaturverteilung, die Siegelzeiten sowie die Schwindung und der Verzug analysiert. Mittels der Prozessoptimierungssoftware VARIMOS 4.06 wird ein Versuchsplan erstellt, bei dem ausgewählte Parameter (Füllzeit, Nachdruckzeit, Nachdruckprofil, Kühlzeit, Schmelze-bzw. Heißkanaltemperatur und zweimal Vorlauftemperatur) systematisch variiert werden. Nach Auswertung der Simulationen werden lineare mathematische Prozessmodelle für die Qualitätsmerkmale Bauteilbreite, Bauteilhöhe und Bauteilverzug berechnet und damit einerseits die Haupteinflussgrößen bestimmt sowie ein optimaler, robuster Arbeitspunkt mit Einhaltung aller Toleranzvorgaben vorhergesagt. Um zykluszeitbestimmende Hot Spots zu reduzieren, werden zusätzlich unterschiedliche Werkzeugmaterialien mit höherer Wärmeleitfähigkeit simuliert sowie die Störgröße "Zusetzen von Temperierkanälen" betrachtet. Ferner wird die Machbarkeit des Bauteiles aus PBT GF20 im gegebenen Werkzeug geprüft. Auch hier wird durch systematische Simulationen anhand eines Versuchsplanes eine optimale Prozesseinstellung, bei der innerhalb der vorgegebenen Spezifikationen produziert werden könnte, gesucht.

KW - Spritzgießen

KW - Simulation

KW - Prozessoptimierung

KW - Polyamid

KW - injection molding

KW - simulation

KW - process optimization

KW - design of experiments

KW - Polyamide

M3 - Masterarbeit

ER -