Sensitivitätsanalyse der Modellierung in der Spritzgießsimulation

Ziel ist die Bewertung quantitativer Modellierungen in der Prozesssimulation zur Bestimmung effektiven Vorgehens in der Werkzeugauslegung.

Angewandter zentralisierter Arbeitsablauf in der Werkzeugauslegung mit der Simulation zum direkten praktischen Einsatz am Beispiel einer Autotürverkleidung | Bild: IKV

In Zusammenarbeit mit marktführenden Unternehmen der Kunststoffindustrie wird dieses Forschungsprojekt vorangetrieben. Somit genießen Studierende bei der Bearbeitung industrielle Unterstützung und können ihr Netzwerk erweitern. | Fotos: Engel, Boreaus, oerlikon

Thema der Arbeit:
Die Prozesssimulation ist das effizienteste Mittel für eine schnelle und kostengünstige Auslegung der Spritzgießwerkzeuge. Allerdings werden aktuell viele Vereinfachungen in der Material- und Prozessmodellierung getroffen, die zu einer nicht zu vernachlässigen Abweichungen zum realen Prozess und Formteil führen. Dies liegt zum einen an fehlenden oder noch undefinierten Informationen in der seriellen Prozessauslegung, womit keine genauere Beschreibung der Simulation möglich ist. Somit bleibt die Musterung eines Werkzeuges durch alleinig simulative Auslegung ohne iterative Bearbeitung des Werkzeugs Stand der Forschung. Ein innovativer, zentralisierter Aufbau des Simulationsmodells mit Experten der Material, Maschinenhersteller sowie Heißkanal- und Werkzeugbauer zeigt großes Potenzial die genaue Abbildung des Prozesses in der Simulation zu erreichen.

Eine detaillierte und realitätsnahe Modellierung ist mit hohem Aufwand und Kosten verbunden. Deshalb soll eine im Realversuch validierte Simulation aus der Industrie mit beispielhafter Abbildungsgenauigkeit modular untersucht werden. Es gilt die einzelnen Einflüsse der über den konventionellen Stand der Technik hinausgehenden Modellierungen zu quantifizieren und aufgrund dessen zu bewerten. Daraus soll eine Empfehlung hervorgehen, welche Maßnahmen gewinnbringend für die Werkzeugauslegung in der Simulation zu verwenden sind.

Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:
Die Arbeitsgruppe Werkzeugtechnik beschäftigt sich mit neuen Technologien des Spritzgießwerkzeugs und dessen innovativen Auslegungsmethodiken. Die Thematik wird in Zusammenarbeit mit den Unternehmen Borealis, einem führenden Anbieter von innovativen Lösungen in den Bereichen Polyolefine, Engel, einem der größten Hersteller von Kunststoff Spritzgussmaschinen, und Oerlikon hrsflow, einem Entwickler von innovativen Heißkanalsystemen für die Kunststoffspritzgussindustrie bearbeitet.

Zielsetzung:
Ziel ist die Bewertung quantitativer Modellierungen in der Prozesssimulation zur Bestimmung eines effektiven Vorgehens in der Werkzeugauslegung. Es soll definiert werden, wann diese zusätzlichen Modellierungen nötig sind und welchen Nutzen sie bringen.

Deine Aufgabenstellung:

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Kategorisierung der Modellierungen in der Leitsimulation und Vergleich mit dem recherchierten Stand der Technik
  • Modulare Untersuchung der einzelnen Modellierungsmaßnahmen und Quantifizierung
  • Experimentelle Validierung der Simulation

Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Kategorisierung der Modellierungen in der Leitsimulation und Vergleich mit dem recherchierten Stand der Technik
  • Modulare Untersuchung der einzelnen Modellierungsmaßnahmen und Quantifizierung
  • Experimentelle Validierung der Simulation
  • Ausformulierung einer Handlungsempfehlung für die zentralisierte Werkzeugauslegung

Dein Profil

  • Maschinenbau, Kunststofftechnik, Materialwissenschaftler, Wirtschaftsingenieur (Fachrichtung Maschinenbau)
  • Praktika oder studentische Tätigkeit im Bereich Spritzgießen/Prozesssimulation
  • Eigenständige und strukturierte Arbeitsweise
  • Interesse an einer direkten und engen Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen aus der Kunststofftechnik
  • Gute Englischkenntnisse für eine potenziellen Besuch in Italien

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und mit den Partnerunternehmen Engel, Borealis und Oerlikon hast und dir diese Aufgabenstellung gefällt, melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab

Dein Ansprechpartner:
Daniel Fritsche, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-96622
E-Mail: daniel.fritsche@ikv.rwth-aachen.de