SIGMASOFT® verändert die Arbeitsabläufe bei Tessy Plastics

 (c) SIGMA Engineering GmbH

Abbildung 1

Um die Rentabilität zu erhöhen benötigt man die besten verfügbaren Ressourcen, die besten Mitarbeiter, die besten Anwendungen und die besten Werkzeuge. Die immer komplexer werdenden Anwendungen machen es auch immer schwerer eine einfache Lösung zu finden; vor allem, da der Teufel oftmals im Detail sitzt.

Tessy passt sich diesen neueren Umständen an und benutzt seit April 2011 SIGMASOFT® Virtual Molding. „Die Vorteile sind überwältigend. Wir benutzen seit 20 Jahren Simulationen, doch erst seitdem wir im letzten Jahr SIGMASOFT® Virtual Molding installiert haben waren wir in der Lage diese Möglichkeiten in unserem Tagesgeschäft umzusetzen. SIGMASOFT® Virtual Molding ist mehr als nur ein Ingenieurswerkzeug; für uns hat es sich als ein komplettes Geschäftswerkzeug erwiesen. Es hilft uns sehr komplexe Probleme zu verstehen und schnell Lösungen dafür zu finden“, so Eric Frearson, VP von Engineering & China Operations. „Im Moment arbeiten fünf Ingenieure mit der Software, damit haben wir ein gutes Kompetenzlevel geschaffen. Es ist wichtig, in der Lage zu sein, Informationen und Ideen untereinander austauschen zu können. Dazu wird Detailwissen des Problems benötigt welches wir mithilfe von SIGMASOFT® Virtual Molding bekommen.“

Der Aufbau und die Entwicklung von Kundenbeziehungen war einer der Haupterfolge. Joe Raffa, VP und Geschäftsführer im Vertrieb, erinnert sich, dass die Software dem Unternehmen mehr Sicherheit gegeben hat um Aufträge anzunehmen. „Wenn ein Kunde uns ein neues Projekt vorschlägt, gehe ich zu unseren Ingenieuren und kann dort mittels Simulation feststellen, ob das Projekt überhaupt machbar ist. Wenn ich die Bestätigung bekommen habe, nachdem der ganze Prozess einmal virtuell durchgeführt wurde, kann ich das Projekt guten Gewissens annehmen, vor allem, da die Informationen aus der Simulation in 98% der Fälle die Realität ziemlich genau widerspiegeln.“

 Das Zusammenspiel aus Verarbeitung und Materialverhalten verstehen

Eine Dichtung für medizinische Zwecke riss immer wieder beim Gebrauch. „Obwohl sich der Prozess aus herkömmlichen wissenschaftlichen Spritzgussmethoden begründet hatte, zeigte SIGMASOFT® Virtual Molding in einer mehrzyklischen Analyse mit variierenden Füllzeiten, dass das Bauteil eine schnellere Füllung benötigte um eine ausreichende Kristallisation an der Problemstelle zu erreichen“. Der nötige Unterschied der Füllzeiten betrug nur 0,04 Sekunden; so war es unmöglich diesen mit maschinellen Methoden herauszufinden. Darüber hinaus wurde die Notwendigkeit einer Entgasungszone in der Analyse ersichtlich.

Ein anderer Bereich in dem Tessy sich auf SIGMASOFT® Virtual Molding verlassen konnte war die Materialauswahl. „Wie hatten einen Kunden wo die Herstellung des benötigten Materials eingestellt wurde“, sagte Matt Learo, Vertriebsleiter. „Der Kunde rief an und bat uns, das neue Material und das neue Werkzeug mit SIGMASOFT® Virtual Molding zu simulieren um mehr über deren Verhalten zu erfahren.“ Stafford Frearson, Projektingenieur, führt aus: “Wenn wir bei einem komplizierten Projekt mit einer komplexen Struktur nicht sicher sind, wie sich das Material verzieht oder sich bei der Füllung verhält, fühlen wir uns natürlich besser mit einer Analyse im Rücken zu den Kunden zu gehen und zu sagen ‚so wird das Bauteil aussehen‘.“

 Konturnahe Kühlung: Wann rechnet sie sich?

Tessy wurde beauftragt für einen Kunden die Möglichkeiten einer Reduktion der Zykluszeit zu prüfen. Eine der möglichen Optionen war, eine konturnahe Kühlung mit DMLS (direktes Metall Laser-Sintern). Da dies ein teurer Prozess ist wurde erst eine thermische Analyse durchgeführt um das Kühldesign zu optimieren und die Vor- und Nachteile einer konturnahen gegenüber einer konventionellen Kühlung abzuwiegen.

Eine mehrzyklische Analyse, auf Basis der derzeitigen Produktionsparameter, wurde durchgeführt um die für die Stabilität des Bauteils nötige Anzahl an Zyklen zu bestimmen. Es wurden sowohl die konventionelle als auch die konturnahe Kühlung simuliert. Der letzte Zyklus wurde bei beiden Optionen verlängert um den Unterschied in der Erstarrungszeit zu bestimmen.

Eine Analyse der ursprünglichen Konzeption zeigte, dass die kritischen Bereiche mit der größten Auswirkung auf die Zykluszeit nicht beeinflusst wurden, es bedarf also einer Verbesserung. „Ohne SIGMASOFT® Virtual Molding und seine Fähigkeit, mehrere Zyklen zu simulieren, wäre dies eine sehr zeit- und kostenintensive Herausforderung gewesen, womöglich hätten wir niemals das optimale Design gefunden“, so Frearson.

 Reduzierung der Bauteilkosten durch Kühldesign

SIGMASOFT® Virtual Molding half, das Zusammenspiel eines Mikro-Bauteils in Kombination mit einem Hochtemperaturwerkstoff hinsichtlich der Wärmeleitung zu bestimmen und zu verstehen. „Da der Platz in dem Mikro-Bauteil sehr begrenzt war, wollten wir keine großen Heizelemente, welche nicht für die Leistung des Bauteils oder Werkzeugs zuträglich wären, einsetzen“, sagte Frearson. Mit der Benutzung von SIGMASOFT® Virtual Molding zu Beginn der Prozessauslegung wurde die ideale Position für die Heizelemente gefunden. Darüber hinaus war es möglich, den Effekt der in das Bauteil strömenden Hitze zu beurteilen. Laut Frearson „konnte so das Design vereinfacht und damit die Baukosten des Werkzeugs, als auch die Zykluszeit durch korrekte Platzierung der Heizelemente reduziert werden.“

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