Nov. 20, 2019
Für eine Finite Elemente (FE) Berechnung wird der zu berechnende Körper mit Hilfe vieler kleiner Elemente beschrieben.
Bei den Elementen kann es sich um punktförmige, linienförmige, flächige oder Volumenkörper handeln.
Die Aufteilung in kleine Teile (Finite Elemente) wird Vernetzung oder Diskretisierung genannt.
Es sieht aus wie ein Netz, welches über das Bauteil gelegt wird.
Simulationsprogramme übernehmen die Diskretisierung inzwischen teilweise oder komplett automatisch.
Auf diese Weise entsteht ein idealisiertes Modell, welches für die Berechnung aufbereitet wird.
Es ist wichtig auf die Netzdichte zu achten: Der Absolutwert aller Ergebnisse hängt immer auch von der Netzdichte ab. Daher ist es wichtig, dass bei jeder Berechnungsvariante die gleiche Netzdichte gewählt wird, um Unterschiede der Berechnungsergebnisse nicht aufgrund unterschiedlicher Netzdichten zu erzeugen. Es ist auch zu beachten, dass der numerische Aufwand und damit die Berechnungszeit mit steigender Elementanzahl überproportional ansteigt.
Jedes Element erhält beim Vernetzen gewisse Eigenschaften zugewiesen. So können flächigen Elementen zum Beispiel die Wanddicke zugewiesen, oder Linien-Elementen deren Querschnitt.
Für jedes einzelne Element werden dann die entsprechenden Gleichungen berechnet.
Dies sind zum Beispiel die Verformung aufgrund von Lasten, die Geschwindigkeit aufgrund von Volumenstromänderungen oder die Temperaturänderung aufgrund eines Wärmeeintrags. Für das gesamte Bauteil werden die Einzelgleichungen der jeweiligen Elemente in einer Gesamtmatrix verbunden und man kann somit beliebig komplexe Geometrien berechnen.
Simulation: Diskretisierung mit Schalenelementen an der Oberfläche eines Kästchens
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Juli 17, 2019
Eine statistische Versuchsplanung, mit der genauen Angabe der durchzuführenden Versuche, um das optimale Ergebnis zu ermitteln, nennt man auch DoE (Design of Experiments).
Um Ressourcen zu sparen wird der Aufwand zwischen der Durchführung von Versuchen in Bezug zur Genauigkeit der ermittelten Ergebnisse reduziert.
Vor der Versuchsdurchführung werden ein oder mehrere Ziele definiert. Im Spritzguss sind dies z.B. Zykluszeit verringern, Verzug minimieren,…
Die zu ändernden Faktoren (Einspritzzeit, Schmelzetemperatur, Nachdruck, …) und der erlaubte Wertebereich werden gewählt.
Auf dieser Basis wird ein Versuchsplan erstellt und beschrieben, welche Versuche in welcher Reihenfolge durchzuführen sind.
Die Ergebnisse eines jeden Versuchs werden für eine abschließende Auswertung ermittelt.
Am Ende erhält man die Information darüber, welcher Faktor das Zielergebnis wie stark beeinflusst und welche Kombination der Faktoren die Zielerreichung ermöglichen.
In der Regel werden heute Programme zur Durchführung der DoE eingesetzt, da diese kostengünstiger Ergebnisse liefern, als Versuche in der Praxis.
Qualität: Durch eine
DoE wird der Einfluss jeden Faktors für das gewählte Ziel ermittelt.
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Feb. 13, 2025
Den Prozess, bei dem das Kunststoffgranulat in der Plastifiziereinheit aufgeschmolzen und in der benötigten Menge für den nächsten Einspritzzyklus bereitgestellt wird, bezeichnet man als Dosieren.
Dabei fördert die Schnecke das Material nach vorne, während es durch Reibung und externe Heizung aufgeschmolzen wird.
Die Schnecke bewegt sich dabei axial zurück und bildet einen definierten Schmelzepuffer.
Eine Rückstromsperre verhindert, dass das Material in den hinteren Bereich der Schnecke zurückfließt. Die Dosiermenge wird präzise gesteuert, um eine gleichmäßige Füllung der Kavität und reproduzierbare Bauteilqualität zu gewährleisten. Faktoren wie Temperatur, Schneckendrehzahl und Gegendruck beeinflussen den Dosierprozess und damit die Schmelzequalität. Eine präzise Dosierung ist entscheidend für die Effizienz und Qualität des Spritzgießprozesses.
Spritzgießmaschine: Schematische Darstellung des Dosiervorgangs
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Jan. 28, 2019
Jeweils drei Knoten die im kartesischen Koordinatensystem beschrieben sind, werden zu einem Dreieckselement (kurz: Element) zusammen gefasst.
Angrenzende Dreieckselemente teilen sich gleiche Knoten.
Die Verbindungslinie zwischen den Knoten wird Elementkante genannt.
Um ein korrektes FEM Netz zu erzeugen darf kein Knoten eines angrenzenden Elements auf der Elementkante eines anderen Elements liegen.
Die Reihenfolge in welcher die Knoten zu einem Element zusammen gefasst werden, bestimmt die Richtung des Normalenvektors des Elements.
Über diesen wird die Vorderseite bzw. Rückseite des Elements bestimmt.
Bevor eine Simulation gestartet werden kann, muss die Qualität der einzelnen Elemente geprüft werden.
Okt. 25, 2019
Hygroskopische Kunststoffe müssen vor der Verarbeitung getrocknet werden. Dazu sind unterschiedliche Trocknungssysteme verfügbar. Zur Gruppe der Trockenluftsysteme gehört der sogenannte Drucklufttrockner.
Anstelle von Luft, die in Adsorbtionstrocknern entfeuchtet wird, verwendet dieses System vorgetrocknete Druckluft, welche dekomprimiert, aufgeheizt und danach im Materialbehälter verteilt wird. Mit Drucklufttrocknern lässt sich ein Taupunkt von -20 °C und tiefer erreichen. Drucklufttrockner eignen sich für kleine und große Verarbeitungsmengen. Die energetisch effizientere Weiterentwicklung des Drucklufttrockners ist der Zwei-Kreis-Drucklufttrockner. Diese Systeme nutzen Umgebungsluft und/ oder Abluft um das Granulat vorzuwärmen und benötigen nur einen Bruchteil an Druckluft gegenüber herkömmlichen Drucklufttrocknern um für eine trockene Atmosphäre zu sorgen.
Kunststoff:
Drucklufttrockner zum Trocknen hygroskoptischer Kunststoffe
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Adsorbtionstrockner
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