Prozessoptimierung durch virtuelle Bauteilperformance
Ein neues, in SIGMASOFT® integriertes Modell ermöglicht die virtuelle Optimierung von Elastomerprozessen anhand der Prozesshistorie.
Programm: COMET – Competence Centers for Excellent Technologies
Förderlinie: COMET-Zentrum (K1)
Projekttyp: Virtual Rubber Injection Molding Machine II (VRIM II), 01/2021-12/2024, multi-firm
Kautschuke gehören zur Klasse der reaktiven Materialien und erlangen während des Produktionsprozesses durch Zuführung von Energie in Form von Wärme die für Elastomere typischen elastischen Eigenschaften, um z.B. als Autoreifen, Motorlager oder Dichtung Anwendung zu finden. Eigenschaften wie Dämpfungsverhalten, Weiterreißfestigkeit oder Dichtwirkung korrelieren direkt mit dem Vernetzungszustand, dem entscheidenden Faktor in der kautschukverarbeitenden Industrie. Die Prozessführung, also die für die Vernetzungsreaktion erforderliche oder gewählte Werkzeugtemperatur, ist maßgebend, wie schnell diese Reaktion abläuft und wie damit die Bauteilqualität beeinflusst wird. Jedoch bedeutet es in der Realität nicht, dass Bauteile mit identem Vernetzungszustand auch die gleichen Eigenschaften aufweisen. In Simulationsroutinen wurde dieser Unzulänglichkeit bislang nur wenig Beachtung gewidmet.
Wirkungen und Effekte
Durch die bereits vollständige Implementierung des entwickelten ACS-Modells in SIGMASOFT® ergeben sich für die Industrie zahlreiche Möglichkeiten. Es ist nicht mehr erforderlich die Hilfsgröße des simulierten Vernetzungsgrades nachträglich mit der Bauteilqualität zu korrelieren. Dies wird direkt von der Simulationsroutine übernommen und muss dadurch nicht mehr aufwendig und unter Einsatz von Ressourcen im realen Prozess erfolgen. Komplexe Verarbeitungsprozesse, wie das Spritzgießen von reaktiven Kautschuken, können dadurch bereits virtuell auf eine definierte Qualität hin optimiert werden. Ein weiteres wesentliches Merkmal ist, dass erstmalig die Verarbeitungs-Vorgeschichte vollumfänglich in der Eigenschaftsberechnung inkludiert werden kann. Dies führt zu einem bestmöglich an die Produktanforderungen angepassten Herstellungsprozess, wodurch der Einsatz von Energie und Rohstoffen minimiert wird. Dies trägt zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele vollumfänglich bei.
Projektkoordination
Dipl.-Ing. Dr.mont. Roman Christopher Kerschbaumer, Head of Research Group Processing Technologies
PCCL COMET-Zentrum (K1)
Roseggerstrasse 12
A-8700 Leoben
T +43 (0) 3842/42962-0
www.pccl.at
Projektpartner
- MAPLAN GmbH, Österreich
- Semperit Technische Produkte Gesellschaft m.b.H., Österreich
- SIGMA Engineering GmbH, Deutschland
- MAGMA Gießereitechnologie GmbH, Deutschland
- Montanuniversität Leoben, Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung, Österreich
Download
Fördergeber
Diese Success Story wurde von der Polymer Competence Center Leoben GmbH und den genannten Projektpartnern zur Veröffentlichung auf der FFG Website freigegeben. Das COMET-Zentrum PCCL-K1 wird im Rahmen von COMET – Competence Centers for Excellent Technologies durch BMK, BMDW, den Bundesländern Steiermark mit SFG, Niederösterreich und Oberösterreich gefördert. Das Programm COMET wird durch die FFG abgewickelt. Weitere Informationen zu COMET: www.ffg.at/comet
