Optimierung der Prozess- und Struktursimulation
Im Forschungsprojekt FoamSimExpert hat das Ziel, zentrale Herausforderungen der Struktursimulationskette im Thermoplast-Schaumspritzgießen zu vereinfachen.
Die simulative Auslegung geschäumter Formteile ist im Thermoplast-Schaumspritzgießen (TSG) von immenser Bedeutung und wird vielfach vom OEM gefordert. Die Prozess- und Struktursimulation von Schäumen ist aufgrund der Korrelation zwischen den morphologischen und mechanischen Eigenschaften sehr komplex. Daher können derzeit nur wenige Unternehmen diese Struktursimulationskette für Schäume abbilden.
© IKVIm Projekt FoamSimExpert sollen die wesentlichen Herausforderungen der Struktursimulationskette vereinfacht werden. Hierzu arbeiten das IKV und die PEG Plastics Engineering Group zusammen, um neben den praktischen Untersuchungen auch die Abbildungsgüte der Simulation zu analysieren und zu verbessern. Die im Projekt untersuchte Struktursimulationskette beginnt mit der Prozesssimulation in Moldflow. Darauf folgt die Materialdatengenerierung mit Digimat und abschließend eine Struktursimulation. Dabei werden die einzelnen Schritte der Simulationskette nacheinander untersucht, Sensitivitäten für den nachfolgenden Schritt identifiziert und Handlungsempfehlungen für Entwickler abgeleitet.
Analog zum Ablauf der Struktursimulationskette werden praktische Versuche zur Kalibrierung und Validierung durchgeführt. Begonnen wird mit Versuchen zur Kalibrierung der Prozesssimulation und einem Vergleich der Sensitivitäten bei der Simulation und den praktischen Versuchen. Im nächsten Schritt werden Biege- und Zugversuche zur Erstellung von Materialkarten in Digimat durchgeführt. Hierzu werden Bauteile mit unterschiedlichen Morphologien hergestellt und analysiert, wie viele Realversuche für die Erstellung von Materialkarten in Digimat notwendig sind, mit denen eine ausreichend hohe Abbildungsgürte in der Simulation zu erreichen. Zur Überprüfung der Abbildungsgüte werden Simulationen von Biege- und Zugversuchen durchgeführt und validiert. Anhand dieser Ergebnisse werden Aufwand als auch Kosten für Materialkarten reduziert. Abschließend werden die Ergebnisse an einem anwendungsnahen Demonstrator validiert. Dafür wird ein komplexes Bauteil hergestellt, simuliert und in einem realen Lastfall geprüft.
Projektdaten und Förderung
Dieses Gemeinschatsforschungsprojekt ist noch für weitere Teilnehmer offen.