Solidworks Plastics: Kosteneffiziente Entwicklung von Kunststoffteilen und Spritzgusswerkzeugen
Um auch Konstrukteuren von Kunststoffteilen und Spritzgussformen eine integrierte Lösung für den Bereich Simulation und Optimierung zu bieten, hat DS Solidworks Solidworks Plastics herausgebracht. Dabei wurde ein bewährtes Simulationstool in Solidworks integriert, sodass nun Konstruktion und Simulation unter der bekannten Benutzeroberfläche durchgeführt werden kann. Über Details sprach der CAD.de/Newsletter mit Uwe Burk, Country Manager Central Europe, Solidworks Deutschland GmbH.
CAD.de/NL: Vor kurzem wurde Solidworks Plastics vorgestellt. Was kann man sich unter diesem Produkt vorstellen?
Uwe Burk: Solidworks Plastics ist eine Simulationslösung, um konstruktionsbegleitend mögliche Problemstellen im Spritzgussprozess identifizieren und gezielt beheben zu können. Das Spritzgießen ist bekannter Weise ein sehr komplexer Mix aus Zeit, Druck, Temperatur sowie weiteren material- und werkzeugspezifischen Parametern. Daher benötigten Konstrukteure von Kunststoffbauteilen und Werkzeugen bisher sehr viel Erfahrung, diese verschiedenen Variablen in Einklang zu bringen. Fakt ist: das Spritzgussverfahren ist die vorherrschende Art und Weise, um Kunststoffteile möglichst kosteneffizient herzustellen. Die besondere Herausforderung dabei ist jedoch, bereits vor Produktionsbeginn zu wissen, wie sich das Teiledesign auf die Herstellbarkeit auswirkt – und umgekehrt. Je früher die Konstruktion dahingehend optimiert wird, desto besser. Hier setzt Solidworks Plastics an.
 Uwe Burk, Country Manager Central Europe, Solidworks Deutschland GmbH
Für welche Zielgruppe wurde die Lösung entwickelt?
Die Software richtet sich sowohl an Konstrukteure von Kunststoffbauteilen als auch an Hersteller von Spritzgusswerkzeugen in den verschiedensten Industrien wie beispielsweise Automotive, Medizintechnik oder Konsumgüter. Wir bieten daher zwei Pakete an: Mit Solidworks Plastics Professional können Konstrukteure von Kunststoffteilen die Auswirkungen von Änderungen bezüglich Wandstärke, Anspritzpunkt, Material und Bauteilgestaltung auf die Fertigbarkeit ihrer Teile bewerten. Entwickler von Spritzgusswerkzeugen erhalten mit Solidworks Plastics Premium Einblicke in das Verhalten von Familienwerkzeugen, inklusive der Optimierungsmöglichkeit von Anspritzpunkten bzw. Verteilersystemen.
Bitte beschreiben Sie die Anwendung etwas genauer und welche Vorteile sich daraus ergeben.
Anwender können mit der Software virtuelle Prüfungen unter realen Betriebsbedingungen durchführen und ihre Produktkonstruktionen bereits in einer sehr frühen Entwicklungsphase testen. Diese Prüfungen lassen sich in Abhängigkeit einer Vielzahl von Parametern während des gesamten Konstruktionsprozesses durchführen und liefern die Analyse einer Konstruktion, noch bevor die Spritzgussform hergestellt wird. Anhand der Ergebnisse lassen sich Aussagen zu potentiellen Fertigungsfehlern treffen und diese durch Variation von Bauteil- bzw. Werkzeuggestaltung, Material oder Prozessparametern vermeiden. Die Vorteile liegen auf der Hand: kostspielige Änderungen am Werkzeug können verhindert, die Qualität des später gefertigten Teils optimiert und Entwicklungszeiten deutlich verkürzt werden.
 Mit Solidworks Plastics lässt sich eine große Bandbreite von Geometrien
analysieren und optimieren einschließlich dünnwandiger Plastikteile.
Wie funktioniert die Anbindung an die Solidworks CAD Software?
Da Solidworks Plastics vollständig in die Solidworks Software integriert ist, können Anwender in ihrer gewohnten Umgebung weiterarbeiten. Änderungen am 3D-Modell werden sofort berücksichtigt und können nahtlos für die Bewertung der Herstellbarkeit in Betracht gezogen werden. Zeitintensive Export/Import-Schleifen entfallen somit.
Wie leistungsfähig ist die Lösung und welche Funktionen können Anwender erwarten?
Der Vernetzungsalgorithmus kann selbst komplexe Geometrien - von sehr dünnen bis hin zu eher dickwandigen und gemischten Formen - schnell abbilden. Zudem verfügt die Software über eine umfangreiche Datenbank mit ca. 5.000 der gängigsten Kunststoffmaterialien, die jederzeit erweiterbar und frei editierbar ist. Wie von Solidworks gewohnt, werden Anwender beim Aufsetzen von Simulationen durch die benutzerfreundliche Menüstruktur geführt und auch bei der Ergebnisinterpretation durch entsprechende Assistenten unterstützt.
Solidworks Plastics analysiert und optimiert auch dicke und kompakte Teile.
Dank zahlreicher Features können Konstrukteure schon früh im Entwicklungsprozess wesentliche Aussagen zu Füll- und Nachdruckphase treffen: Kann die Form auf der gegebenen Maschine vollständig gefüllt werden? Wo treffen zwei Schmelzfronten aufeinander und bilden kritische Bindenähte? An welchen Stellen muss die Bauteilentlüftung erfolgen und wo muss sich der Anspritzpunkt befinden, damit die Form gleichmäßig gefüllt wird? Welche Prozessparameter ergeben sich hinsichtlich Temperatur- und Druckverteilung, Füll- und Nachdruckzeit und wie muss das Bauteil für eine optimale Kühlzeit gestaltet werden? Mit Hilfe von Solidworks Plastics lassen sich zudem Einfallstellen und Volumenschwindung bewerten sowie die optimalen Zykluszeiten ermitteln.
Sie haben vorhin bereits die ökonomischen Vorteile erwähnt. Könnten Sie diese bitte noch etwas präzisieren?
Durch die zielgenaue Vorhersage von möglichen Fertigungsfehlern mittels Simulation, gehören die bislang oftmals wochenlang andauernden Phasen der Fehlerbehebung der Vergangenheit an. Der Konstruktionsprozess wird deutlich effizienter, da Varianten zur gezielten Beseitigung von Problemstellen schon virtuell auf ihre Tauglichkeit überprüft werden können, ohne reale Prototypentests durchzuführen.
 Der “Results Adviser” liefert praktische Konstruktionshinweise und Tipps
für die Problemlösung, um potentielle Schwachstellen zu erkennen und zu beheben.
Hinzu kommen die Einsparungen an kostbarer Arbeitszeit durch ein einfach zu bedienendes System mit umfangreicher Datenbank sowie effizienten Features. Dies führt zu einer deutlich verkürzten Markteinführungszeit unter Gewährleistung von Bauteilqualität und Einhaltung des geplanten Budgets. Darüber hinaus ermöglichen detaillierte Ergebnisdarstellungen, Füllanimationen sowie automatisiert erstellbare Berichte eine verbesserte Kommunikation und effektivere Zusammenarbeit unterschiedlicher Abteilungen beziehungsweise Firmen, die an der Produktentwicklung beteiligt sind. Die Einsparungen dank Solidworks Plastics übersteigen in kürzester Zeit die Investitions- und Implementierungskosten und ermöglichen somit einen schnellen Return On Investment (ROI).
 Unausgewogene Füllungen in Familienwerkzeugen lassen sich mit Solidworks Plastics vorhersagen und vermeiden.
www.solidworks.de
-Karl Obermann-
|
|
