Optimierte Werkzeugtemperierung

Temperierung im Werkzeug links mit der konturnahen, rechts mit der konventionellen Kühlung. / Mold temperature control on the left using conformal cooling, on the right using conventional cooling.

Temperaturverteilung kurz vor der Entformung, links die konturnahe Kühlung aus dem 3D Drucker (nur zur Hälfte sichtbar), rechts die konventionelle Kühlung. / Temperature distribution just before demolding, with conformal cooling from 3D printing on the left (only visible halfway trough), and conventional cooling on the right.

Auf der Moulding Expo zeigt SIGMA Engineering die simulationsgestützte Auslegung von Temperiersystemen mit SIGMASOFT®. In Zusammenarbeit mit /H&B/ ELECTRONIC wird die konventionelle mit der konturnahen Kühlung verglichen. Außerdem werden optimierte Kühlkanäle aus dem Metall 3D Drucker präsentiert, die enorme Vorteile bieten können.

Auf der Moulding Expo 2023 in Stuttgart (13.-16. Juni 2023) präsentiert SIGMA Engineering GmbH am Stand 1E18 Einblicke in die Werkzeugsimulation und simulative Auslegung von Temperiersystemen mit SIGMASOFT®. Simulation ist in der Kunststoffverarbeitung in der Regel kritisch für den Projekterfolg. Das betrifft natürlich auch den Werkzeugbau, wo Geometrien, Angussposition und Prozessauslegung bereits optimiert werden können. Der Experte /H&B/ ELECTRONIC setzt auf SIGMASOFT® bei der Konstruktion und Auslegung von Temperierkanälen.

Für die Qualität des Thermoplastbauteils ist die Kühlung von entscheidender Bedeutung. Temperaturunterschiede führen zu unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten und erzeugen im fertigen Bauteil Eigenspannungen und Verzug. Wandstärkenunterschiede im Bauteil machen das problematisch, weil der Kühlbedarf lokal damit stark unterschiedlich ist. Mittlerweile kommt die konturnahe Kühlung als etabliertes Konzept im Werkzeugbau immer häufiger zum Einsatz. Simulation erlaubt hier bereits im Vorfeld, Mehrkosten der konturnahen Kühlung den Vorteilen gegenüber dem konventionellen Konzept zu bewerten (verbesserte Bauteilqualität, kürzere Zykluszeit usw.). 

Der 3D Druck hat die Möglichkeiten der Bauteilherstellung revolutioniert. Es ist nun auch möglich, völlig beliebige Kanäle (unabhängig von der Machbarkeit mit Fräsen, Bohren, Montieren und Dichten) herzustellen.  /H&B/ ELECTRONIC und SIGMASOFT® haben die simulationsgestützte Auslegung einer neuartigen Temperierung aus dem 3D Drucker im Detail betrachtet. Das Ergebnis wird auf der Messe bei beiden Ausstellern gezeigt.

„Die Analyse und die strömungstechnische Auslegung von Kühlkanälen ist nur eine von dutzenden Einsatzbeispielen zum erfolgreichen Einsatz von SIGMASOFT®“, erklärt Timo Gebauer, CTO von SIGMA. „Wichtig ist, alle Details vorher zu verstehen, bevor Geld und Zeit investiert wird. Dies war ein spannendes Projekt, wo wir diese erfolgreiche Innovation begleiten konnten.“ Jan Bayerbach, Leiter Entwicklung & Konstruktion von /H&B/ ELECTRONIC fügt hinzu: „Wir setzen seit vielen Jahren auf SIGMASOFT®, um unsere Produkte und Werkzeuge zu entwickeln und schon vor deren Herstellung zu optimieren. Die gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Realität hat uns immer wieder überrascht. Auf unsere so entstandenen Formeinsätze aus dem 3D Drucker sind wir besonders stolz.“