Thematischer Hintergrund:
Die thermische Auslegung des Spritzgießwerkzeugs ist bei der Verarbeitung aller Thermoplasten der präzisionsentscheidende Schritt für eine optimale Fertigung. Aktuell werden mit einem ersten Kühlkanallayout Simulationen durchgeführt und das resultierende Formteil analysiert. . Hieraus leitet der Konstrukteur mit seinem Fachwissen mögliche Verbesserung ab, die nicht immer optimal sein müssen. Daher wird am IKV die Umkehrung der aktuellen Methodik untersucht, um die thermische Auslegung reproduzierbar zu machen und auf eine homogene Temperaturverteilung im Bauteil zu fokussieren. Hierzu werden die optimalen Wärmeströme in einem definierten Raum im Werkzeug in Bauteilnähe berechnet. Anschließend wird ein Kühlkanallayout aufgebaut, was die erwarteten Wärmeströme aufnehmen soll.
Aufgabenstellung:
Ziel deiner Arbeit ist es, den inversen Ansatz in der thermischen Auslegung weiterzuentwickeln. Aktuell ist insbesondere die manuelle Konstruktion des Berechnungsraums sehr aufwändig. Aus diesem Grund wirst du zunächst recherchieren, welche Methoden zur Automatisierung existieren und sich einfach in die Berechnungsroutine integrieren lassen. Mögliche Vorgehensweisen können z. B. aus der Flächenrückführung von dreidimensional gescannten Bauteilen angepasst werden. Mithilfe dieses beschleunigten Generierungsverfahrens wirst du dann den Einfluss des Berechnungsraums auf die Simulation der optimalen Temperaturverteilung untersuchen.
Während für die Geometriegenerierung das Ziel einer Automatisierung untersucht werden soll, wirst du in einem zweiten Schritt untersuchen, inwiefern bessere Materialdaten und -modelle das Ergebnis verbessern können. Hierzu wirst du bei Bedarf neue Daten in unserem Labor erheben.
Was du bei uns lernst:
- Umgang mit aktueller CAD-Software (Inventor, Solidworks)
- Verständnis von Simulationssoftware (Sigmasoft, Comsol)
- Einblick in die Materialmodellierung von Kunststoffen
- Erlernen von Designrichtlinien für die Werkzeugkonstruktion
Ansprechpartner
Tobias Hohlweck, M.Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-96622
E-Mail: tobias.hohlweck@ikv.rwth-aachen.de