Produktübersicht Cadmould

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1 Produktübersicht Cadmould

2 Optimierung von Spritzgießwerkzeugen mit Hilfe moderner Simulationsmethoden Die kunststoffverarbeitende Industrie unterliegt seit Jahren großen strukturellen und organisatorischen Veränderungen. Produktlebenszyklen werden kürzer und technische Innovationen müssen schneller in neue Produkte umgesetzt werden. Kurze Lieferzeiten, gesteigerte Umweltverträglichkeit, Komplettlösungen statt Teillösungen bestimmen die Anforderungen an den kunststoffverarbeitenden Betrieb. Die meist klein- und mittelständischen Spritzgießbetriebe sehen sich angesichts dieser Veränderungen mit zum Teil erheblichen Problemen konfrontiert. Hilfsmittel wie CAD-Systeme und Simulationsprogramme, so auch das Spritzgieß-Simulationsprogramm Cadmould, können hier erfolgreich eingesetzt werden. Mit Cadmould lassen sich gezielt neue Verfahrensvarianten erproben, Entwicklungszeiten verkürzen und die Werkzeugkonstruktion sowie die Formteilqualität und die Lieferzeit optimieren. Vielseitige Anwendungen Cadmould steht in verschiedenen Versionen für unterschiedliche Materialien und Verarbeitungsverfahren zur Verfügung. Simulationsrechnungen können für Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere und RIM einerseits sowie das Spritzgießen in Ein- und Zweikomponententechnik, die Gasinnendrucktechnik, das Spritzprägen und Kaskadenspritzgießen andererseits vorgenommen werden. Sie reichen von der einfachen Simulation der Füllphase nach dem Füllbildalgorithmus für eine schnelle und erste Abschätzung des Füllverhaltens bis hin zur strukturviskosen, temperaturabhängigen Berechnung in Schichten der Füll- und Nachdruckphase. Die Berechnungen beruhen auf der Methode der Finiten Elemente unter Berücksichtigung des materialtypischen Stoffverhaltens. Mit seinen verschiedenen Varianten bietet das Programmsystem die dem jeweiligen Problem optimal angepasste Lösung. Die Simulation liefert: Das Füllbild (bei GIT Formteilen für Polymer und Gas, bei 2K-Formteilen für Haut- und Kernkomponenten); Die absoluten Druck-, Temperatur-, Schergeschwindigkeits- und Schubspannungswerte; Die Orientierungsverteilungen in kurzglasfaserverstärkten Formteilen; Die lokalen Volumenschwindungswerte bis zum Ende der Nachdruckphase. Hochwertige spritzgegossene Formteile müssen maßhaltig und verzugsfrei hergestellt werden. Cadmould bestimmt im Voraus die Verarbeitungsschwindung und den Verzug von amorphen und teilkristallinen Thermoplastformteilen. Hierzu werden die Berechnungsergebnisse der Füll- und Nachdrucksimulation als Startwerte benötigt, daraufhin liefert die Simulationsrechnung: Die Entformungsschwindung nach DIN Die Verarbeitungsschwindung und den Verzug bzw. die endgültige Formteilgestalt Die verbleibenden Eigenspannungen Bedienerfreundliche Benutzeroberfläche Die Benutzeroberfläche von Cadmould ist dem Windows-Standard nachempfunden. Über die Benutzeroberfläche gibt der Anwender alle notwendigen Eingaben an den Pre- und Postprozessor sowie an die Berechnungsmodule des Programmsystems. Dabei wird automatisch eine Plausibilitätsprüfung sämtlicher Eingaben vorgenommen. Cadmould Stress Produktübersicht CADMOULD Thomas Mann GmbH Hauptstraße 45/1 D Lauchheim

3 Der Preprozessor erstellt ausgehend von der Geometrie des Formteils, die heute als STL-Datei vorliegt, die zur Berechnung erforderliche FE-Struktur auf der Basis von Dreiecksschalenund Zylinderelementen. Dabei können mit STL-Dateien automatisch FE-Netze generiert werden. Mit diesen Netzen ist es möglich, die Füll- und Nachdruckphase zu berechnen. Der Postprozessor erlaubt die Darstellung der berechneten Simulationsergebnisse sowohl für das gesamte Formteil als auch für ausgewählte kritische Formteilbereiche oder Strömungspfade. Pre- und Postprozessor sind in einer Programmoberfläche vereinigt. Leistungsstarkes Berechnungsmodul Zur Charakterisierung des Materialverhaltens können verschiedene rheologische Ansätze gewählt werden. Optionen wie Symmetrieerkennung bei Mehrfachkavitäten reduzieren aufgrund der geringeren Elementzahl die erforderliche Rechenzeit. Die relevanten Einstellmöglichkeiten an der Spritzgießmaschine, wie Zeit-/Wegsteuerung oder Volumenstrom- /Druckprofil können vorgegeben werden. Heißkanaltechnik und Verschlussdüsen werden in der Simulation berücksichtigt. Problemorientierte Leistungsfähigkeit Für die fließtechnische Auslegung eines größeren Werkzeugs, z.b. eines Frontends oder Instrumententrägers in Kraftfahrzeugen, beträgt der zeitliche Aufwand für die Simulationsrechnung etwa fünf Tage; dies führt inklusive der anteiligen Personal-, Hard- und Softwarekosten zu einem Anteil von lediglich 0,5 % an den Gesamtkosten des Werkzeugs. Dieser Anteil ist angesichts hoher Lohnkosten sowie teurer und langwieriger Tests mit Versuchs- und Prototypenwerkzeugen immer gerechtfertigt. Die fließtechnische Werkzeugauslegung mit Cadmould optimiert die Produktqualität durch Sichere Formfüllung bei vertretbaren Druckbedarf (max bar im Formnest) Platzieren der Bindenähte in unkritische Bereiche Balancierung des Anguss-Systems Aufteilen der Schmelze in gleich große Teilströme. Gleichzeitiges Erreichen der Fließwegenden Gleichmäßige thermische und mechanische Beanspruchung der Schmelze auf allen Fließwegen unter Einhaltung zulässiger Grenzwerte. Cadmould ist modular aufgebaut und für verschiedene Hardwareplattformen und Betriebssysteme erhältlich. Über eine komfortable Schnittstelle besteht eine Anbindung zur Campus-Datenbank mit Materialdaten von derzeit etwa 40 Rohstoffherstellern und mehr als 7000 Materialtypen. Cadmould beinhaltet Knowhow, das am IKV in Zusammenarbeit mit seinen Industriepartnern über Jahrzehnte erarbeitet wurde. In Abstimmung mit dem Kooperations- und Lizenzpartner des IKV, der SIMCON Kunststofftechnische Software GmbH, wird Cadmould kontinuierlich weiterentwickelt. Cadmould Cool Telefon : +49 (0) / Telefax : +49 (0) / info@manngmbh.de

4 Cadmould Fill In der Füllphase eines Formteiles werden durch die Bestimmung der Anschnittpositionen die Fließwege der Schmelze in der Kavität festgelegt. Die Schmelzebewegungen im Werkzeug bilden die Grundlage für die Materialbelastungen (Schererwärmung) und das Einbringen von Eigenspannungen in das Kunststoffmaterial. Diese Materialbeeinträchtigungen können sich in den nachfolgenden Phasen des Spritzgießprozesses und vor allem am fertigen Formteil bemerkbar machen. Die Anschnittpositionen am Formteil sind entscheidend für die Kompensierung der Volumenschwindung in der Nachdruckphase. Neben der Auswahl der Anschnittpositionen haben auch die Dimensionen des Angusssystems, und vor allem der Anschnittdurchmesser einen erheblichen Einfluss auf die Materialbeeinträchtigungen und der Nachdruckwirkung. Die Auslegung des Angusssystems ist sehr wichtig bei Formteilen mit einer Mehrfachanbindung, weil über die Durchmesser und Längen der einzelnen Angusskanäle das Füllbild beeinflusst werden kann. Mit Cadmould Fill wird somit die ideale Position und Anzahl der Anschnitte festgelegt, so dass eine balancierte Formfüllung gewährleistet ist. Cadmoul Fill Cadmould Pack Bei Kunststoffen ist das große Schwindungspotential eines der wichtigsten Materialeigenschaften. Um diese große Schwindung der Kunststoffe beim Abkühlen teilweise auszugleichen, wird in der Nachdruckphase schmelzeförmiges Material in die Kavität nachgefördert bis das Material an den Anschnittpositionen erstarrt ist. Die maximal mögliche Nachdruckzeit ist somit abhängig von den zuvor definierten Anschnittdurchmessern. Anhand des ausgewählten Materials und dessen thermischen Eigenschaften wird die maximal mögliche Nachdruckzeit bzw. Siegelzeit ermittelt. Unter Berücksichtigung des Moduls Cadmould Pack kann somit eine genaue Abschätzung der Zykluszeit erfolgen. Cadmould Fiber Cadmould Fiber Um die Produktstabilität zu erhöhen, werden Werkstoffe mit Glasfaseranteilen verwendet. Unterschiedliche Orientierungen der Fasern haben einen großen Einfluss auf das Verzugsverhalten eines Kunststoffartikels. Durch die Verwendung des Cadmould Fiber Moduls lässt sich die Faserorientierung über mehrere Schichten berechnen. Dadurch hat der Anwender die Möglichkeit, das Formteil und Werkzeug entsprechen den Anforderungen eines fasergefüllten Materials zu konstruieren. Cadmould Fiber ist nahtlos in alle Cadmould Produkte integrierbar. Cadmould Warp Nach dem Entformen kann das hergestellte Bauteil Verzug aufweisen. Mit dem Cadmould Warp Modul lassen sich die Ursachen des Verzugs schnell lokalisieren. Verzug kann durch die Prozessparameter, die Temperierung des Werkzeugs oder die Faserorientierung hervorgerufen werden. Durch Untersuchung dieser Einflüsse und Anpassung der Parameter oder Geometrie kann dem auftretenden Verzug entgegengewirkt werden. Dabei kann der Verzug in den einzelnen Achsrichtungen dargestellt und die Abweichung von der idealen Geometrie gemessen werden. Cadmould Warp Cadmould Shrink Weitere Informationen finden Sie auf unserer Website:

5 Programmaufbau Cadmould ist modular aufgebaut und kann jederzeit mit anderen Cadmould Modulen wie z.b. Gas-Innendruck, Spritzprägen oder Rubber kombiniert und aufgestockt werden. Das Programm ist als Einzelplatzlizenz oder als Netzwerklizenz erhältlich und wird hardwareseitig mit USB- oder Parallel-Dongle geschützt. Bei Bedarf kann Cadmould mit den folgenden Sprachen ausgeführt werden: Deutsch, Englisch, Französisch, Spanisch, Portugiesisch und Italienisch. Aufgrund der windowsbasierten Programmoberfläche ist ein schnelles Erlernen der Funktionen in nur wenigen Stunden möglich. Datenaustausch Weitere unterstütze Schnittstellen sind: Import ABAQUS ANSYS Cosmos GFM Fillcalc Hypermesh ASCII I-DEAS Nastran Patran RAW Export CadmouldFE STLDeformierte Geometrie als STL Temperiersystem CFE Materialdaten Wandtemperaturen Des Weiteren können CAR (Cadmould Any Result Datei) in TXT Dateien umgewandelt werden. Diese Textdateien lassen sich in anderen Programmen verarbeiten (z.b. Excel), um Vergleiche zwischen verschiedenen Simulationsergebnissen (Druck- oder Temperaturverläufe) in einem Diagram darstellen zu können. Geometrie Cadmould kann die Analysen auf Basis verschiedener Simulationsmodelle durchführen. Berechnung auf Mittelflächenmodell Bei Mittelflächenmodellen wird das Bauteil dreidimensional aus ebenen Flächen dargestellt, wobei die Dicke nicht in Erscheinung tritt, sie wird den einzelnen Flächen lediglich als lokale Eigenschaft zugeordnet. Die Erstellung eines Mittelflächenmodells kann i.d.r. zur Zeit nicht automatisch erfolgen und erfordert somit einen gewissen Zeitaufwand. Berechnung auf Oberflächenmodell Das Oberflächenmodell basiert normalerweise auf einem STL Datensatz; eine Geometriebeschreibung die für das Prototyping Verfahren entwickelt wurde. Das STL Modell beschreibt die gesamte Oberfläche des Bauteils mit linearen ebenen Dreiecken. Diese Dreiecke werden für die Berechnung in Cadmould feiner aufgelöst. Die Netzerstellung auf der STL Struktur erfolgt in Cadmould automatisch. Hardware-Anforderungen Simulationsprogramme erfordern leistungsstarke Rechner. Aus diesem Grund empfehlen wir eine Mindestkonfiguration von 1 GB Arbeitsspeicher (RAM) sowie einer Festplattenkapazität von 500 MB. Die CPU sollte mit 3 GHz ausgestattet sein. Betriebssystem: Windows XP Windows 2000 Prozessor AMD Athlon Intel Pentium Systemanforderungen: CPU 3 GHz (empfohlen) Arbeitsspeicher (RAM) 1 GB (empfohlen) Festplattenspeicher min. 500 MB Grafikkarte Open GL fähig Netzwerkkarte TCP/IP Protokoll installiert

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