Konstruktion von bedarfsgerecht temperierten Spritzgießwerkzeugeinsätzen

Präzise Bauteile verringern den Ausschuss und verbessern die Materialeffizienz.

Präzise spritzgegossen: Außenhaut des BMW i8 | Bild: BMW

Thematischer Hintergrund:Die Konstruktion des Spritzgießwerkzeugs ist für die Verarbeitung aller Thermoplasten (auch Biokunststoffe wie z. B. PLA) der präzisionsentscheidende Schritt in der Prozessentwicklung. In der thermischen Auslegung werden mit einem ersten Kühlkanallayout Simulationen durchgeführt und das resultierende Formteil analysiert. Werden Qualitätsmängel (z. B. hoher Verzug) erkannt, muss das Layout angepasst und eine neue Simulation durchlaufen werden. Dieser iterative Prozess kann sehr zeit- und kostenintensiv sein. Daher wird am IKV untersucht, wie die thermische Auslegung automatisiert werden kann, sodass optimale Bauteile mit minimalem Verzug produziert werden können. Eine präzise Auslegung leistet einen großen Beitrag zur Materialeffizienz durch die Verringerung von Ausschuss.

Aufgabenstellung:
Im Rahmen deiner Arbeit beschäftigst du dich mit der thermischen Auslegung von Spritzgießwerkzeugen. Du wirst dich in grundlegende Konstruktionsschritte einarbeiten und die bisher verfolgten Ansätze zur thermischen Auslegung kennenlernen. Anschließend wirst du basierend auf bereits vorhandenen Erfahrungen und Probekörpern eine Geometrie und ein dafür thermisch optimiertes Werkzeugdesign entwickeln. Das Bauteildesign kann anschließend simulativ geprüft und im realen Prozess getestet werden.

Was du bei uns lernst:

  • Umgang mit aktueller CAD-Software (Inventor, Solidworks)
  • Verständnis von Simulationssoftware (Sigmasoft, Comsol
  • Erlernen von Designrichtlinien für die Werkzeugkonstruktion
  • Randbedingungen der additiven Fertigung für Metalle

Ansprechpartner
Tobias Hohlweck, M.Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-96622
E-Mail: tobias.hohlweck@ikv.rwth-aachen.de