Die Simulation des Fertigungsprozesses zum Umspritzen von Organoblechen bzw. Composites (Hybridtechnik) führt M.TEC als Dienstleistung durch. Alle Prozessschritte in der Fertigung von Organoblechen mit angespritzten Funktionselementen werden präzise simuliert.
Organobleche – Definition, Eigenschaften
Organobleche sind Faserwerkstoffe, die in thermoplastische Kunststoffe eingebettet sind. Durch die hohe Steifigkeit und Festigkeit des hybriden Werkstoffs, bei gleichzeitig geringerer Dichte, sind Organobleche besonders gut für den Leichtbau geeignet.
Aufgrund der thermoplastischen Kunststoffmatrix sind die Halbzeuge warmumformfähig und können dadurch umspritzt werden, was folgende Vorteile mit sich bringt:
- Funktionsintegration
- Verkürzung von Prozesszeiten
- Nacharbeitsfreiheit
Weitere Votrteile von Organoblechen:
- hohe Festigkeit und Steifigkeit
- Gewichtseinsparungen
- Prozesssicher
- Reproduzierbar
Daher werden Organobleche vor allem im Automobilbau eingesetzt. Die Potentiale von Organoblechen werden aber zunehmend in anderen Branchen spürbar: Schienenverkehr, Sport- und Freizeitindustrie, Landmaschinen und erneuerbare Energien.
Organoblech Verarbeitung – Verfahrensablauf
- Aufwärmen des Organoblechs
- Umformen des Organoblechs im gekühlten Werkzeug
- Ergebnis: Bauteil ohne Funktionselemente
Simulationstechnik
- Drapiersimulation (alle Prozessschritte des Organoblech-Umformens können hierbei simuliert werden)
- Problem: eine Simulation des Umspritzens kann nicht nachgebildet werden
Organoblech Umspritzen – Prozess-Simulation
- Einfluss der Umformparameter
- Ermittlung der Gefahr von Faltenbildung beim Umformvorgang
- Berücksichtigung des anisotropen Materialverhaltens bei der Bauteilauslegung (Faserorientierung)
- Spannungsverteilung, Dehnungsverteilung
- Dickenverteilung
- Eigenspannung und Bauteilverzug
Schnittstelle DrapMold – M.TEC-Eigenentwicklung
Zur rheologischen Simulation des Organoblech-Umspritzens hat M.TEC eine Software-Schnittstelle entwickelt, um den kompletten Verarbeitungsprozess abzubilden. Die Ergebnisse der Drapiersimulation (Umformen des Organoblechs) mit den Parametern zu Temperaturverteilung, Wanddicken und Restkavitäten werden an die Spritzgusssimulation (Anspritzen der Funktionselemente) übergeben und entsprechend berücksichtigt.