Optimierte Prozesse im Druckguss

Aachen/Nürnberg, im Januar 2016. Robuste Werkzeugkonstruktionen, sichere Anläufe und nachhaltige wirtschaftliche Fertigung sind zentrale Themen in der Gießereibranche. Dies belegte zum Jahresstart erneut die EUROGUSS 2016, bei der sich Aussteller und Besucher über aktuelle Themen und Innovationen - speziell im Druckguss - austauschten. Dabei war die frühzeitige Identifizierung signifikanter Einflussgrößen auf Gussteilqualität und Wirtschaftlichkeit ein viel erörtertes Thema auf dem zeitgleich stattfindenden 16. Internationalen Druckgusstag.

Die Nutzung der virtuellen Versuchsplanung und Prozessanalyse als methodische Herangehensweise im Druckguss stand daher im Mittelpunkt des Vortrags der MAGMA.

Dr. Horst Bramann stellte hierzu eine systematische Untersuchung des Dosier- und Füllvorgangs auf die Bauteilqualität für ein Druckgussteil vor. Mit Hilfe der neu implementierten Gießkammer-Simulation, die in MAGMA5 Rel. 5.4 zur Verfügung stehen wird, können Dosierkammerschwankungen direkt mit Prozessparametern und Qualitätskriterien verknüpft werden. Die Ergebnisse des virtuellen Versuchsplans werden in verständlichen Analysewerkzeugen wie Haupteffektediagrammen dargestellt. So können vor Fertigungsbeginn der Einfluss von Dosierkammerschwankungen auf die Gratbildung bzw. das Überspritzen des Teils minimiert und als Arbeitsanweisung für die Produktion genutzt werden. Mit den in MAGMA5 in Zukunft verfügbaren Möglichkeiten können Sprühprogramme detailliert festgelegt und in Bezug auf Bauteilqualität und Werkzeugstandzeit systematisch optimiert werden. Die lokalen Strömungsverhältnisse in Kühl-/Heizkreisläufen, die Wärmebilanz des Werkzeugs und die resultierenden thermischen Werkzeugbelastungen können im Detail analysiert und verbessert werden.

 

Simulation des Dosier- und Füllvorgangs der Gießkammer

Lokaler Einfluss des Sprühens

Durch zahlreiche neue druckgussspezifische Funktionalitäten und Werkzeuge wird es mit MAGMA5 Rel. 5.4 möglich sein, frühzeitig quantitative Zusammenhänge zwischen Werkzeuggestaltung, Fertigungsbedingungen und Qualitätsmerkmalen zu erzeugen. Die Bandbreite reicht dabei vom einfachen Qualitätsvergleich unterschiedlicher Anschnittvarianten mittels objektiver statistischer Methoden über die systematische virtuelle Absicherung des Prozessfensters für Arbeitsanweisungen im Betrieb bis hin zur zielgerichteten gleichzeitigen vollautomatischen Optimierung von Gussteilqualität und Produktivität. Als Beispiel hierzu diente die Optimierung der Gestellauslegung für ein Strukturgussteil im Hinblick auf die Reduzierung des Bauteilverzugs während der Wärmebehandlung.

MAGMA5 Rel. 5.4 bietet für den Druckgießer ganz neue Möglichkeiten, Gießtechnik, Werkzeug und Prozessbedingungen gleichzeitig in Bezug auf Kosten und Qualität robust auszulegen.

Analyse der Zusammenhänge zwischen Dosiermenge und Füllzeit

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