Bei der rheologischen Auslegung von Profilextrusionswerkzeugen müssen verschiedene Ziele verfolgt werden, die durch eine geeignete Wahl der Fließkanalgeometrie erreicht werden können. Da eine direkte Auslegung der Fließkanäle nicht möglich ist, wird ausgehend von einem ersten Entwurf das Werkzeug sukzessive manuell so oft verändert, bis die Auslegungsziele so weit wie möglich erreicht sind. Dabei entscheidet der Werkzeugbauer, „wo“ und „wie“ der Fließkanal verändert werden muss. Dieser Prozess der iterativen Optimierung wird sehr stark vom Erfahrungswissen des Werkzeugbauers beeinflusst.

Im Rahmen des Projekts “New Technoloy Frontiers for Individualised Production” wird eine Methode zur automatischen Auslegung von modularisierten Extrusionswerkzeugen entwickelt. Die Methode umfasst ein Hilfsmittel, das den Konstrukteur bei der Überführung des Fließkanals in ein modular aufgebautes Werkzeug unterstützt. Mit einer Strömungssimulationssoftware, die auf Basis der Finiten-Elemente-Methode (FEM) arbeitet und um Optimierungsalgorithmen erweitert wird, werden die Fließkanäle automatisch rheologisch ausgelegt. Zukünftig sollen mithilfe generativer Verfahren einzelne, automatisch optimierte Module des Werkzeugs realisiert werden. Abschließend werden die Ergebnisse in praktischen Versuchen validiert. Die entwickelte Methode ermöglicht eine größere Produktvielfalt und verkürzte Einfahrzeiten der Werkzeuge für kleine Losgrößen.

Weitere Informationen finden Sie hier auf der Website des Exzellenzclusters.