Das Spritzgießen von thermoplastischen faserverstärkten Kunststoffen stellt hohe Anforderungen an die Prozesskontrolle. Eine der zentralen Herausforderungen ist, den Faserbruch während des Prozesses zu kontrollieren. Denn die Faserlänge in der thermoplastischen Matrix beeinflusst die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts – wie Steifigkeit und Festigkeit. Die qualitativen Voraussagen zu diesen Parametern sind vor allem bei Anwendungen in der Automobil- oder Luftfahrtindustrie unabdingbar.
Die Simulationssoftware Moldex3D des Unternehmens Simpatec bietet Spritzgießern die Möglichkeit, den Faserbruch in verschiedenen Phasen präzise zu berechnen. Kritische Zonen, etwa Schneckenzylinder, Düsen und Angüsse, werden dabei berücksichtigt. Dank der Simulation können Anwender die Prozessparameter der Maschine gezielt anpassen, um Faserlängen zu erhalten, die den Anforderungen gerecht werden.
Basierend auf dem Phelps-Tucker-Modell berechnet die Software die Faserlängenverteilung sowohl im CAE- als auch im Maschinenmodus. Je nach Bedarf kann der schneckeninduzierte Faserbruch einbezogen werden, um ein realistisches Bild der Faserdegradation zu erhalten. Diese Funktionen bieten eine Grundlage für die Optimierung von Prozessen und Bauteilqualität.
Bild oben: Fließsimulation in einer Platte (Fließen von links nach rechts). Die linke Seite ist im CAE-Modus ohne Berücksichtigung des schneckeninduzierten Bruchs. Rechts im Maschinenmodus unter Berücksichtigung des schneckeninduzierten Bruchs, mit einem zusätzlichen Faserlängenergebnis innerhalb der Schnecke als Grafik. (Quelle: Simpatec)
Quelle und weitere Infos: Blogeintrag
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