Simulationsgestützte Auslegung einer bedarfsgerechten dynamischen Temperierung von Spritzgießformteilen

Ziel dieser Arbeit ist es, den Verzug von Spritzgießbauteilen in der Simulation durch eine lokale und dynamische Temperierung zu reduzieren.

Bild: IKV

Thema der Arbeit:
Im Zuge der Nachhaltigkeit gilt es den Ausschuss von Spritzgießbauteilen weitestgehend zu vermeiden. Daher sind geometrisch hochpräzise Bauteile mit einer hohen Reproproduzierbarkeit sehr gefragt. Dies erfordert jedoch Kenntnisse über das Schwindungs- und Verzugsverhalten des Formteils, welche immer häufiger simulationsgestützt generiert werden. Mithilfe von dynamischen Heizkeramiken kann die Temperatur im Prozess dahingehend lokal eingestellt werden, dass der Bauteilverzug minimiert wird.

Die Arbeit hat Bezug zum Forschungsprojekt:
„Selbstoptimierende Prozessregelungsstrategien für eine hochsegmentierte Werkzeugtemperierung im Spritzgießen“, welches innerhalb des Sonderforschungsbereichs 1120 „Präzision aus Schmelze eingegliedert ist.

Zielsetzung:

  • Reduktion von Eigenspannungen und Verzug in der Simulation mit dem hochdynamischen Spritzgießwerkzeug für eine einfache und eine komplexe Demonstratorgeometrie
  • Identifikation des Einflusses der lokalen Temperatur, Druck und Kühlratenverteilung auf die Eigenspannung und den Verzug
  • Optimierung der dynamischen Energieeinkopplung zur Effizenzsteigerung

Deine Aufgabenstellung:

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen  

  • Vollständige Prozesssimulation einer Platte (Füllung, Nachdruck, Verzug) unter Berücksichtigung der lokalen dynamischen Temperierung
  • Untersuchung der optimalen Temperaturverteilung der Heizkeramiken für eine Verzugsminimierung durch Verwendung aller Heizkeramiken
  • Reduktion der benötigten Anzahl an Heizkeramiken in der Simulation bei gleichbleibender Präzision

Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Vollständige Prozesssimulation (Füllung, Nachdruck, Verzug) unter Berücksichtigung der lokalen dynamischen Temperierung
  • Untersuchung der optimalen Temperaturverteilung der Heizkeramiken für eine Verzugsminimierung durch Verwendung aller Heizkeramiken
  • Reduktion der benötigten Anzahl an Heizkeramiken in der Simulation bei gleichbleibender Präzision
  • Übertragung der Methodik zur Verzugsminimierung eines komplexen Demonstrators mit optimiertem Heizkonzept
  • Praktische Auswertung im realen Spritzgießversuch

Dein Profil

  • Technisches Studium
  • Interesse an FEM Simulationen
  • Idealerweise bereits Erfahrung im Kunststoffspritzgießen
  • Hohe Eigeninitiative und Lernbereitschaft

Melde dich bei mir, falls dich das Thema anspricht. Gerne können wir uns persönlich über den inhaltlichen Umfang und den Zeitplan abstimmen.

Dein Ansprechpartner:
Cemi Kahve, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-96621
E-Mail: cemi.kahve@ikv.rwth-aachen.de