Die Wirtschaftlichkeit von Umformprozessen hängt von den verwendeten Werkzeugen ab. Beispiele beleuchten wie man mit Simulations- und Prognosemethoden effizienter zum optimalen Umformwerkzeug gelangt. 

Simulationstechniken 

Spritzgießsimulation

Kostengünstig optimieren 

Zunehmend realistischere virtuelle Modelle reduzieren die Anzahl teurer physischer Prototypen ebenso wie die Produktentwicklungszeit. Software wie Abaqus kann dabei die Anforderungen im Werkzeugbau erfüllen. 

Schneller, besser und individueller zum Werkzeug und Produkt 

Virtualität verspricht Realität 

Mit Einsatz moderner Simulationssysteme reduziert sich der Entwicklungsaufwand. Ein Dienstleister deckt die gesamte Prozesskette von der Designidee bis zur Herstellung der Serienwerkzeuge ab. 

Moderne Simulationssysteme mit Garantie 

Verringerte Restfehlerquote 

Für Bügeleisen-Bauteile werden auf Wendeplatten oder Drehtellern bis zu drei unterschiedliche Materialien übereinandergespritzt. Die Werkzeugkonstrukteure nutzen für die Konstruktion eine Simulationssoftware. 

3K-Werkzeuge mit Konturnaher Kühlung 

Spritzgießwerkzeuge

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Temperiertechnik

Design trifft auf Funktion 

Um die täglichen Herausforderungen der Spritzgießer dreht sich der Fakuma-Auftritt der Sigma Engineering GmbH, die erstmals gemeinsam mit dem GKV/TecPart Verband Technische Kunststoff-Produkte e.V. ausstellt. Der Fokus liegt auf den Erfolgsgeschichten der Anwender von ›Sigmasoft Virtual Molding‹, ihre Kosten zu reduzieren und gleichzeitig die Qualität zu steigern. 

Sigma Engineering mit GKV/TecPart auf der Fakuma 2014 

Kalkulationssoftware für Formenbau

Spritzguss von heute, Technik von morgen 

Auf eine realistische Simulation des thermischen Verhaltens zielt das Modul ›Cadmould 3D T-Box‹ von Simcon. Die Software macht eine thermische Optimierung des Spritzgießwerkzeugs zu Beginn der Entwicklung möglich, selbst wenn noch kein detailliertes Werkzeug konstruiert ist. 

Simcon: ›Cadmould 3D T-Box‹ 

CAD Werkzeug-, Formenbau

Simuliert thermisches Verhalten noch vor der Werkzeugkonstruktion 

Für die Herstellung von Großcontainern braucht es große und schwere Werkzeuge.  Haidlmair konnte deren Gewicht mithilfe von Autodesk Simulation Moldflow von rund 100  auf ‚nur‘ 77 Tonnen reduzieren. 

Simulation erleichtert Bau von Spritzgießwerkzeugen 

Schwergewichte für Tonnen  

Reifenformhersteller Continental Barum setzt auf Vericut. Das Programm simuliert die  gesamte CNC-Fertigung und überprüft das NC-Programm auf Kollisionen und Fehler vor dem echten Maschinenlauf. Somit entfällt manuelles Austesten. 

NC-Simulationstool für den Formenbau 

Auf der sicheren Seite  

Simulation Mit der Version 8 der Simulationssoftware Cadmould stellt Simcon neue Funktionen und Verbesserungen für die Simulation von Bauteilen, Werkzeugen und Prozessen vor. Für die komfortable Simulation von Werkzeugen sind zwei neue Datenbanken für Heißkanäle und Angussnormalien interessant. Der Anwender kann Modelle für diese Bauteile aus den Datenbanken auswählen und direkt in der Simulation verwenden. Damit wird der Aufwand für das Aufbereiten von Simulationsmodellen erheblich verringert. 

Neue Module in der Software 

Die Spritzgießsimulation ist ein mächtiges Instrument. In der Praxis werden jedoch oft noch nicht alle Möglichkeiten ausgeschöpft. Welche Potenziale bei richtiger Nutzung im gesamten Produktionsprozess gehoben werden können, weiß die MF Software GmbH.  

Worauf es bei der Spritzgießsimulation ankommt 

Simulation als Erfolgsfaktor  

Inneo gewinnt Know-how im Simulationsbereich, Cadfem profitiert von breiteren Vertriebsstrukturen. 

Inneo vertreibt Simulationssoftware Ansys 

Inneo und Cadfem kooperieren 

Die Simulationslösung für Werkzeughersteller, Produktentwickler und Kunststoffverarbeiter bietet eine komplett überarbeitete und neue Arbeitsumgebung und zusätzliche Optionen. 

Neue Version wird auf der K-Messe 2016 vorgestellt 

Simcon präsentiert Version 9.0 der Simulationssoftware Cadmould 3D-F 

Die Verarbeitung von Flüssigsilikon ist eine knifflige Angelegenheit. Durch die spezielle  Rheologie bleibt dem Verarbeiter nur ein enges Prozessfenster. Statt Trial-and-Error empfiehlt Sigma im Vorfeld die Simulation in einer virtuellen Spritzgießmaschine.  

SimulationsSoftware im Einsatz für eine 2K-Flüssigsilikon-Anwendung  

Software

Virtuelle Spritzgießmaschine  

Gerade Unternehmen, bei denen eine Simulationssoftware bislang noch nicht zum Einsatz gekommen ist, scheuen vielfach den Einstieg in die softwaregestützte Produktentwicklung. Der häufigste Grund dafür ist, dass damit sofort Kosten produziert werden. Simcon bietet deshalb einmalig den kostenlosen Download der Essential-Version von Cadmould 3D-F an. 

Simcon bietet Cadmould-Essential zum befristeten Download 

Simulationssoftware kostenlos testen 

Welchen Einfluss hat die Simulation auf den Werkzeugbau? Wie sieht die Software in  Zukunft aus? Die Geschäftsführung des Simulationsspezialisten Simcon, der in diesem Jahr sein 30-jähriges Jubiläum feiert, gibt Antworten im exklusiven Form+Werkzeug-Interview.  

Simulationssoftware fürs Spritzgießen 

Autonome Tool-Optimierung 

Geschwindigkeit ist ein wesentlicher Kalkulationsfaktor. So sieht es jedenfalls Schülken Form. Die schnellen Berechnungsprozesse von Cadmould haben die Thüringer überzeugt - ob bei der Angebotserstellung oder der Analyse der technischen Machbarkeit.

Geht man durch die lichtdurchfluteten Produktionshallen, wird dem Fachbesucher sofort deutlich, was er hier im thüringischen Waltershausen erwarten darf: einen gut positionierten und mit moderner Technik ausgestatteten Werkzeugbau. Marco Schülken hat das Unternehmen erst im Jahre 2015 im Zuge einer Nachfolgeregelung übernommen. Mittlerweile ist der Werkzeugbau preisgekrönt: bereits zwei Mal wurde Schülken Form Kategoriesieger beim Werkzeugbau des Jahres.

Um erfolgreich am Markt agieren zu können, muss Schülken Form schnell reagieren. „Wir wollen eine hohe Anzahl an Angeboten im Umlauf haben, damit sich die Chancen für einen Auftrag erhöhen“, erklärt Marco Schülken. Denn ein hoher Auslastungsgrad von Mitarbeitern und Maschinenkapazitäten sind für ein Unternehmen ein Muss. Aber aus Erfahrung weiß er, dass die Zeitspanne zur Angebotsabgabe immer kleiner wird – der Aufwand gleichzeitig steigt. „Um uns selbst sicher zu sein, dass unser Angebot realisiert werden kann, werden bereits bei der Angebotserstellung Simulationen durchgeführt“, erläutert Vertriebsleiter Marcel Reckner die Philosophie des Unternehmens.

Warum die Geschwindigkeit bei der Simulation so wichtig ist

Bei der Suche nach einer geeigneten  Simulationssoftware wurde der Markt sondiert. „Schnell fiel bei uns die Wahl auf Cadmould von Simcon, denn in Sachen Rechengeschwindigkeit ist diese Software gegenüber dem Wettbewerb unschlagbar“, findet Marco Schülken. Die Rechnung fällt am Ende ganz simpel aus: „Je schneller ich simuliere, desto mehr Output habe ich – in der Angebots- als auch in der Produktionsphase!“ Umgesetzt werden diese ultraschnellen Simulationen durch die spezielle Cadmould 3DF- Software. „Die wurde speziell auf Edie Problematiken in der Kunststoffverarbeitung abgestimmt“, erklärt Simcon Vertriebsleiter Timo Hengst. In Sachen Rechenprozesse liegt der Hersteller im Vergleich zu anderen Anbietern sehr gut, ist er sich sicher. Immerhin, so eine Studie des WZL und der WBA in Aachen, entfallen durchschnittlich 3,3 Stunden reine Bearbeitungszeit auf die Erstellung eines Angebotes und rund 3,7 Tage bis zur  Beantwortung einer Anfrage mit einem Angebot.

Geschwindigkeit ist also hier Trumpf, um schon bei der Angebotserarbeitung wettbewerbsfähig zu sein. Werkzeughersteller mit einer strukturierten Kalkulation sind in der Lage, Anfragen schnell abzuarbeiten. Für Marco Schülken ein Qualitätsmerkmal. Der gleiche Qualitätsmaßstab wird inhaltlich an die Erstellung der Angebote gestellt. Jedes Angebot wird im Vorfeld einer Analyse unterzogen, bei der die Simulation ein standardisierter Bestandteil ist. Zum einen wird die technische Machbarkeit für den Kunden überprüft, zum anderen wird durch die  „Eigenabsicherung“ gewährleistet, dass ein Werkzeug zum abgegebenen Preis auch tatsächlich gebaut werden kann.

Marie-Luise Schulz war bei Schülken Form die erste weibliche Auszubildende im Bereich Konstruktion und Simulation. Sie wickelt nun als Konstrukteurin die Projektkalkulation und Machbarkeitsstudien ab. Für sie zählt Cadmould 3D-F zum täglichen Handwerkszeug. „Mittlerweile haben wir uns vom Werkzeugbauer zum Volldienstleister entwickelt“, erläutert Schulz. Sie berät die Kunden, wie Anspritzpunkte gesetzt werden oder ob das gewählte Material geeignet für die Serienproduktion ist. „Unser Anspruch ist, dass die Kunden von unserem Know-how in der Heißkanaldirekteinspritzung profitieren, um ohne Abfall produzieren zu können“, so die Konstrukteurin.

„Setze eine Rippe und spare Material“

Optimierungen werden schon bei der Auftragsannahme durchgeführt, Konstruktionsfehler im ersten Schritt auf Basis der ersten Simulationsanalyse besprochen. Simulation bedeutet bei Schülken nicht alleine Schwindung und Verzug zu berechnen. In Waltershausen wird das gesamte Können der Software ausgeschöpft, wie Schulz verrät. „Mit Cadmould können die Kosten für  Optimierungen von Werkzeugen bis zur Hälfte reduziert werden“, macht Hengst deutlich. Schülken nutzt hierzu fast sämtliche Module, die Simcon anbietet.

Weitere Ersparnisse schaffe die Software über die nachhaltige Reduzierung der Zykluszeiten. Die Optimierung des Werkzeugs wird mit der Software mehrdimensional betrachtet und durchgeführt. Hier liefert Cadmould 3D-F zuverlässige Ergebnisse, um ein Mehr an Qualität zu generieren. Es werden Wandstärken angepasst, um den idealen Materialeinsatz zu definieren: „Setze eine Rippe und spare Material“, schmunzelt Schulz bei diesem Beispiel. Der Anwender bedient sich bei der Software aus einer Materialdatenbank, die aus vielen tausend Datensätzen besteht.

Ein weiteres Kriterium für die Auswahl von Cadmould als „Haussoftware“ war für Marco Schülken, dass es sich bei Simcon um einen klassischen Familienbetrieb handelt. „Die Denkweise ist bei Simcon kundenorientiert“, weiß er aus seiner Zeit als angestellter Geschäftsführer vor seiner Selbstständigkeit. „Andere Anbieter im Markt vernachlässigen diesen Servicegedanken komplett. Warteschleifen können wir in unserem getakteten Werkzeugbau gar nicht gebrauchen.“ Schülken Form baut schwerpunktmäßig hochfachige Werkzeuge für die Medizin und Verpackungstechnik. Die größten Werkzeuge, die Waltershausen verlassen haben, wogen über drei Tonnen. Nicht selten mit 96 oder auch mehr Kavitäten. Aber auch die Konstruktion und der Bau von Dreh- oder Mehrkomponentenwerkzeugen sind bei Schülken Form Standard.

Kein Russisch Roulette: Cadmould auch in Russland im Einsatz

Seit 2016 ist Schülken Form mit einer eigenen Gesellschaft im russischen Kasan vertreten. Vornehmlich werden an dem Standort Wartung und Reparaturen nach deutschem Standard durchgeführt. Auch

in Kasan ist die Software Cadmould 3D-F im Einsatz. „Oft bekommen wir aus dem russischen Markt mit der Anfrage nur ein Foto sowie die Vorgabe einer Zykluszeit genannt“, erklärt Schülken. Dann beginnt man in Kasan mit der Rückwärtsabwicklung, um auf einen Werkzeugpreis zu kommen. „Dafür leistet uns Cadmould unerlässliche Dienste“, so Schülken. Auch in Russland kommt es auf die Exaktheit eines Angebotes an – sonst wird der Werkzeugbau zum Russisch Roulette.

Simcon GmbH  

www.simcon.com

Schülken Form GmbH  

www.schuelkenform.de

Lesen Sie außerdem in dieser Ausgabe:

<ul><li>Auf einen Streich: <a ext="tango:{79F918AA-AD65-423F-841F-63F0C060C485}">Tieflochbohren und Fräsen auf einem 5-Achs-BAZ</a></li><li>Im gründen Bereich: <a ext="tango:{950D033A-E911-4D4C-A04E-5027BC26DABD}">Auf dem Weg zur durchgängigen digitalen Produktion</a></li><li>Chancenreich: <a ext="tango:{66CC1210-A61F-48D8-9A3D-FE3394B62EE5}">Leitfaden für die digitale Transformation im Werkzeugbau</a></li></ul>

Ausgabe-2020-04

Jetzt aber schnell: Firmenchef Marco Schülken (links) schätzt die Beschleunigung von Angeboten und Machbarkeitsstudien mithilfe von Cadmould.

Name - Hauptartikel

<a href="http://www.schuelkenform.de">www.schuelkenform.de</a>

Simcon kunststofftechnische Software GmbH

<a href="http://www.simcon.com">www.simcon.com</a>

Simulation

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