http://www.plexpert.de 1 Entwicklung eines Spritzgießwerkzeugs zur Herstellung eines dreidimensionalen Schaltungsträgers aus Kunststoff SMT 2013, Nürnberg
http://www.plexpert.de 2 Thomas Mann Dipl. Ing. (FH) Kunststofftechnik Dipl. Ing. (FH) Maschinenbau / Informatik 1994 rheologische Berechnungen 1996 MOLDFLOW 1997 C-MOLD 1999 Simcon, REM-3D 2003 3D-Sigma 2005 Simpoe, NASTRAN 2006 Geschäftsführer PLEXPERT GmbH
http://www.plexpert.de 3 PLEXPERT GmbH - Rheologische Berechnungen - Strukturanalysen - Prozessbetrachtung - Software - Hardware
http://www.plexpert.de 4 Übersicht Aufgabenstellung Spritzgießprozess Werkzeugaufbau / Simulation Produktion / Qualitätssicherung Diskussion
http://www.plexpert.de 5 Aufgabenstellung Herstellung eines MID-Trägerteils Aufgaben: Schaltungslayout Formteilkonstruktion Fertigungsverfahren wählen Werkzeugkonstruktion Fertigung Kompaktspritzguss Zweikomponentenspritzguss Folien hinterspritzen Heißprägen Primertechnologie Siebdruckverfahren Selektive PVD Metallisierung Spritzguss: Hohes Potential Geringe Stückkosten Hohe Stückzahl Neue Marktsegmente
http://www.plexpert.de 6 Prozesskosten 100% Kostenverantwortung Kostenverursachung Konstruktion Entwicklung Beschaffung Materialwirtschaft Planung und Steuerung Fertigung Montage Verwaltung Vertrieb VDI 2234: Mit 10% der Ausgaben werden ca. 70% der Kosten verantwortet! Siehe auch: Zehner-Regel, Fehlerkosten (Qualitätsmanagement)
http://www.plexpert.de 7 Verantwortung Hohe Qualität des Trägerteils Funktionssicherheit im Einsatz Kostenreduktion (Materialeinsparung, Funktionsdichte...) Keine Bindenähte Keine eingefrorenen Spannungen Wandstärke reduzieren, keine Masseanhäufung Kurze Zykluszeit
http://www.plexpert.de 8 Spritzgießwerkzeug Ein ideales Werkzeug liefert bei geringsten Herstellkosten ein Kunststoffteil mit den geforderten Abmessungen und Eigenschaften in kürzester Zeit. Um dieses Ziel zu erreichen ist es erforderlich die komplexen physikalischen Vorgänge beim Fertigungsprozess bei der Herstellung von Werkzeugen zu betrachten.
http://www.plexpert.de 9 Einflussgrößen Viskosität Füllstoffe Abmessung Wanddicke Zeit Temperatur Anbindung Temperierung
http://www.plexpert.de 10 Spritzgießprozess Granulat Werkzeug Aufschmelzen Energieeintrag Energieabfuhr
Prozesszeiten Zykluszeit wird durch die Kühlzeit bestimmt (bis zu 70%) http://www.plexpert.de Seite 16 11
http://www.plexpert.de 12 Anzahl Kavitäten Material: Vectra LCP E840i Anzahl Formteile ca. 25.000 Keine Bindenähte, Lufteinschlüsse, etc.
http://www.plexpert.de 13 Simulation = Abbild der Wirklichkeit Massetemperatur Schneckendurchmesser Schneckengeschw. Einspritzzeit Geometrie Material Verrundungen Anschnittdurchmesser Umgebungstemperatur Zugluft, usw. Entformungsschrägen
http://www.plexpert.de 14 Vernetzung Hexaeder Prisma Tetraeder Prisma Dreiecke Oberfläche Volumen
http://www.plexpert.de 15 Simulation Start Ende Formteil Daten J Struktur? N Geometrieänderung N OK? Verzug J Vernetzung Parameteränderung N J Geometrie? N OK? J Formfüllung OK? N N N Temperierung J J OK? J Verteilersystem OK? J Nachdruckphase
http://www.plexpert.de 16 Füllbild - 1 Anbindung an der Seite
http://www.plexpert.de 17 Füllbild - 2 Anbindung Rückseite
Druckbedarf http://www.plexpert.de 18
Temperaturverteilung http://www.plexpert.de 19
http://www.plexpert.de 20 Verteilersystem Art der Anbindung Heißkanal, Kaltkanal Anschnittdurchmesser Scherung/Schubspannung
http://www.plexpert.de 21 Temperierung Auswahl Temperiermedium Verlauf der Temperierkanäle Bohrtechnik / Konturnah?
Effizienz http://www.plexpert.de 22
Temperaturverteilung http://www.plexpert.de 23
http://www.plexpert.de 24 Werkzeugrahmen Lage der Trennebene Werkzeugmaterial (Normalien) Einsätze, Kerne
http://www.plexpert.de 25 Auswerfer Sicher Entformung, Entlüftung Schieber Markierungen Einfluss auf Temperierung
http://www.plexpert.de 26 Schwindung / Verzug Verformte Geometrie
Schwindung http://www.plexpert.de 27
http://www.plexpert.de Seite 10 28 Qualitätskontrolle Auswertung Kommunikationsmodul Zentrale Datenerfassung
IR Überwachung http://www.plexpert.de Seite 11 29
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