Seminar

Rheologische Auslegung von Extrusionswerkzeugen

Rheologische Auslegung von Extrusionswerkzeugen - Praxisworkshop

Die Extrusion von Profilen, Stangen, Rohren, Folien, Blasfolien oder Platten aus Kunststoff erfordert je nach Produktform verschiedene Werkzeugtypen. Die Auslegung dieser Werkzeuge nach konventioneller Methode beinhaltet die Berücksichtigung des Schmelzverhaltens, die Düseneinstellung, das Einfahren und das Ausprobieren mit verschiedenen Fließkanaländerungen – eine sehr zeitaufwändige Methode, die mit hohen Kosten verbunden ist.

Prozess- und werkstoffgerechte Auslegung mit FEM

Die Auslegung von Extrusionswerkzeugen mit der Finite-Element-Methoden (FEM) stellt dagegen eine effiziente und zuverlässige Alternative dar. Für die rheologisch präzise Auslegung wird eine genaue Abbildung der Strömungsvorgänge benötigt; dabei wird das Berechnungsgebiet in eine große Zahl von vielfältigen Elementen unterteilt. Auch komplizierteste dreidimensionale Fließkanalgeometrien werden dadurch berechenbar. Bevor das Werkzeug überhaupt erst hergestellt und eingefahren wird, kann die 3D-Strömungssimulation die Schwachpunkte der Konstruktion aufzeigen.

Themen des VDI-Seminars „Rheologische Auslegung von Extrusionswerkzeugen“

Diese Themen erwarten Sie im Workshop:

Programm als PDF zum Ausdrucken herunterladen

1. Tag 10:00 Uhr – 17:30 Uhr

1. Einführung in die rheologische Werkzeugauslegung

  • Überblick der Werkzeugtypen in der Extrusion
  • Bekannte Berechnungsmethoden mit ihren Vor- und Nachteilen
  • Simulation als Antwort auf gestiegene Anforderungen an die Extrusionswerkzeuge

2. Einführung in die FEM-Software

  • Netzgenerator/Präprozessor
  • Solver/Löser
  • Postprozessor
  • Schnittstellen CAD-FEM
  • Marktübersicht der FEM-Systeme
  • Vorstellung der Optimierungssoftware INIX

3. Analytische Berechnung einfacher Kanalformen
(Grundauslegung)

  • Grundelemente: Kreis, Kreisspalt, Schlitz, Kegelbohrung
  • Gleichungen für einfache Werkzeugströmungen
  • Auswertung der Ergebnisse

4. FEM-Berechnung einfacher Kanalformen

  • Der Weg zur FEM-Vernetzung
  • Definition der Rand- und Anfangsbedingungen
  • Einsatz des Solvers
  • Auswertung der Ergebnisse im Postprozessor

5. Einfluss der Materialdaten auf die Werkzeugauslegung

  • Das nichtlineare Verhalten der Kunststoffschmelze
  • Berücksichtigung der Fließgesetze
  • Ermittlung der Materialkennwerte
  • Verwendung von Materialdatenbanken

2. Tag 09:00 Uhr – 16:00 Uhr

6. Schrittweise Auslegung von Werkzeugen am
Beispiel 
eines Dornhalterwerkzeugs

  • Grundauslegung des Werkzeugs
  • Import des CAD-Modells
  • Bestimmung des Fließverhaltens der Schmelze
  • Vernetzen eines komplexen Fließkanals
  • Durchführung der Simulation
  • Auswertung der Ergebnisse im Postprozessor

7. Numerische Auslegung von Breitschlitzdüsen unter Berücksichtigung der Aufbiegung

  • Strategie und Zielsetzung
  • Nutzung der Fachkenntnisse aus dem Betriebsverhalten der Werkzeuge
  • Anpassung der Fließkanalform
  • Durchführung der Simulation und Auswertung der Ergebnisse

8. Untersuchung der Kanalform eines Blaskopfes nach strömungstechnischen und thermischen Anforderungen

9. Tipps und Tricks aus der Praxis der Simulation

10. Simulation und Optimierung der von den Teilnehmern
mitgebrachten 3D-CAD Modelle (Auswahl)
Abschlussdiskussion

Zielgruppe des Seminars

Das Seminar „Rheologische Auslegung von Extrusionswerkzeugen“ richtet sich an Ingenieure und Techniker, die sich mit der Konstruktion, Entwicklung und Fertigung von extrudierten Kunststoffbauteilen und -halbzeugen beschäftigen, wie zum Beispiel Rohre, Schläuche, Profile, Folien, Blasfolien und Platten.

Ihr Seminarleiter

Herr Dipl.-Ing. Andreas Sobotta studierte Maschinenbau/Wärmetechnik in Breslau und Maschinenbau/Konstruktion und Entwicklung an der RWTH Aachen. 1995 gründete er das Ingenieurbüro für Numerische Optimierungsmethoden INO in Aachen und implementierte die Simulationssoftware INIX, mit der er rheologisch optimierte Werkzeugsysteme entwickelt. Herr Sobotta ist als Berater und Gutachter für die Extrusionsbranche tätig.

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07.11 - 08.11.2017 Stuttgart verfügbar 1540 €

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