Injection Molding Analysis 2.0

Injection Molding Analysis 2.0: Spritzgussteile analysieren und Füllung simulieren

Mit diesem Online-Tool analysieren Sie Spritzgussteile direkt aus STEP-Modelen. Bereits vor der Werkzeugkonstruktion können Wandstärken, Fließwege, Bauteilvolumen und die grundsätzliche Herstellbarkeit geprüft werden. Anschliessend lässt sich das Füllverhalten des Bauteils untersuchen.

Die Injection Molding Analysis 2.0 unterstützt Konstrukteure, Werkzeugbauer und Produktentwickler dabei, kritische Bereiche frühzeitig zu erkennen, Änderungen am Bauteil zu bewerten und die Konstruktion für das Spritzgiessen zu optimieren.

Wofür wird die Injection Molding Analysis 2.0 verwendet?

Bei Kunststoffteilen beeinflussen Geometrie, Wandstärke, Fließweg, Material und Anspritzpunkt wesentlich, ob sich eine Kavität gleichmässig und mit vertretbarem Druck füllen lässt. Eine frühzeitige Analyse kann helfen, konstruktive Schwachstellen bereits vor Werkzeugbau und Serienfertigung zu erkennen.

Typical applications:

  • Spritzgussteile auf Herstellbarkeit prüfen
  • Wandstärken und Wandstärkenunterschiede untersuchen
  • Fließwege im Bauteil bewerten
  • geeignete Anspritzbereiche untersuchen
  • Füllzeit und erforderlichen Druck abschätzen
  • Temperaturverlauf während der Füllung bewerten
  • mögliche Bindenähte und Lufteinschlüsse erkennen
  • Kühl- und Zykluszeiten abschätzen
  • Konstruktionen vor dem Werkzeugbau optimieren

Welche Analysen sind möglich?

DFM-Check

Der schnelle DFM-Check dient zur ersten Beurteilung der Spritzgussgerechtigkeit des Bauteils. Analysiert werden unter anderem Wandstärke, Fließweg und Bauteilvolumen. Zusätzlich kann eine erste Abschätzung der erforderlichen Schliesskraft erfolgen.

Füllsimulation

Die Füllsimulation untersucht, wie sich die Kunststoffschmelze vom gewählten Anspritzpunkt durch das Bauteil ausbreitet. Dabei werden wichtige Prozessgrössen wie Füllzeit, Druck und Temperatur ausgewertet. Die Analyse kann ausserdem Hinweise auf kritische Füllbereiche, Bindenähte und mögliche Lufteinschlüsse liefern.

Prozessanalyse

Für eine weiterführende Bewertung können neben der eigentlichen Füllphase auch Nachdruck, Kühlzeit und die daraus resultierende Zykluszeit berücksichtigt werden. Dadurch lässt sich nicht nur die Herstellbarkeit, sondern auch der mögliche Fertigungsprozess beurteilen.

Wie funktioniert die Injection Molding Analysis 2.0?

  1. STEP file des Kunststoffteils hochladen
  2. 3D-Model im Viewer kontrollieren
  3. Material und erforderliche Prozessparameter festlegen
  4. Anspritzpunkt am 3D-Model auswählen
  5. DFM-Check starten und Wandstärken sowie Fließwege prüfen
  6. bei Bedarf Füllsimulation durchführen
  7. Druck, Temperatur, Füllzeit und kritische Bereiche auswerten
  8. Konstruktion oder Prozessparameter bei Bedarf anpassen

Wandstärke des Spritzgussteils prüfen

Die Wandstärke gehört zu den wichtigsten konstruktiven Grössen eines Spritzgussteils. Zu geringe Wandstärken können die vollständige Formfüllung erschweren, während grosse oder stark unterschiedliche Wandstärken Kühlzeit, Materialverbrauch und Bauteilqualität beeinflussen.

Die Wandstärkenanalyse zeigt die Verteilung direkt am 3D-Model und unterstützt dabei, kritische Bereiche bereits während der Konstruktion zu erkennen.

Anspritzpunkt und Fließweg untersuchen

Der Anspritzpunkt beeinflusst die Ausbreitung der Kunststoffschmelze durch die Kavität. Im 3D-Viewer kann ein Anspritzpunkt am Bauteil gewählt werden. Auf dieser Grundlage werden die Fließwege und das Füllverhalten bewertet.

Durch den Vergleich unterschiedlicher Positionen lässt sich untersuchen, wie sich der Anspritzpunkt auf Füllweg, Druckbedarf und mögliche kritische Bereiche auswirkt.

Which results are produced?

  • Bauteilvolumen
  • Wandstärken und Wandstärkenverteilung
  • Fließweglängen
  • Füllzeit
  • erforderlicher Fülldruck
  • Temperaturentwicklung
  • Abschätzung der Schliesskraft
  • Hinweise auf Bindenähte
  • Hinweise auf mögliche Lufteinschlüsse
  • Kühlzeit
  • Abschätzung der Zykluszeit

Material und Prozessparameter

Für die Analyse können Materialkennwerte und Prozessparameter berücksichtigt werden. Damit lassen sich unterschiedliche Kunststoffe und Verarbeitungsbedingungen vergleichen und deren Einfluss auf das Füllverhalten untersuchen.

Generische Materialdaten dienen als orientierende Engineering-Werte und ersetzen keine verbindlichen Materialdaten des jeweiligen Kunststoffherstellers.

Für welche Entwicklungsphase eignet sich das Tool?

Besonders sinnvoll ist die Injection Molding Analysis 2.0 während der Konstruktion und vor der endgültigen Werkzeugfreigabe. In dieser Phase können Änderungen an Wandstärken, Geometrie oder Anspritzkonzept häufig noch mit vergleichsweise geringem Aufwand vorgenommen werden.

Das Tool eignet sich deshalb für Voranalysen, Variantenvergleiche und die konstruktive Optimierung von Kunststoffteilen. Für die endgültige Werkzeug- und Serienfreigabe sind je nach Bauteil und Usage detailliertere Berechnungen und eine fachliche Bewertung erforderlich.

Current limitations

  • maximale Dateigrösse 50 MB pro STEP file
  • generische Materialdaten sind keine verbindlichen Herstellerdaten
  • Simulationsergebnisse stellen technische Berechnungs- und Bewertungswerte dar
  • komplexe Components können eine detailliertere Prozesssimulation erfordern
  • Results vor Werkzeugbau und Serienentscheidungen fachlich prüfen

Max. 50 MB. Model wird im 3D-Viewer geladen — Anspritzpunkt per Klick wählen.

3D-Model & Anspritzpunkt

A = orangefarbener Einlasszylinder · B = blauer Einlasszylinder. Die Zylinder zeigen die Richtung der Materialzufuhr. Die Auswahl erfolgt über die beiden Schaltflächen oberhalb der Visualisierung.

Nach der Analyse stehen zusätzlich die 3D-Farbkarten für Füllzeit, Druck, Temperatur und mögliche Lufteinschlüsse zur Verfügung.

STEP file wählen, um das Model zu laden.

1. Material & Temperaturen

Empfohlen: je nach Material

2. Anspritzpunkt

Koordinaten in STEP-mm. Bevorzugt: im 3D-Viewer auf die Oberfläche click. Leer = Schwerpunkt / Mitte der größten Fläche.

Variante B (Anspritzpunktvergleich)

3. Einspritzung & Simulation

OpenFOAM-Case / ZIP prüfen

Nach der Analyse kann der OpenFOAM-Case als ZIP-Datei heruntergeladen werden. ZIP-Datei unter Windows mit «Alle extrahieren» entpacken und den Ordner openfoam öffnen.

Darin können unter anderem system/controlDict, system/fvSchemes, system/fvSolution, constant, 0 und Allrun mit VS Code geprüft werden.

Für die Ausführung wird WSL/Ubuntu oder Docker benötigt. OpenFOAM läuft nicht direkt in der Windows-Eingabeaufforderung.

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