Design Tip

Im Zweifelsfall mit dem Fluss gehen

Nutzen Sie die Fließanalyse thermoplastischer Kunststoffe, um die Formbarkeit Ihrer Teile zu verbessern

Das Design hervorragender Spritzgussteile hängt von vielen Faktoren ab. Der richtige Kunststoffluss in die Form ist einer davon. Im Rahmen unserer DFM-Analyse (Design for Manufacturability) simulieren wir digital den Kunststofffluss durch die Teilegeometrie. Die sich daraus ergebenden Daten helfen Ihnen, ein Teil zu entwerfen, das sich besser formen lässt.

Die Fließanalyse wird automatisch auf einen kleinen Prozentsatz der Teile angewandt, bei denen unmittelbar Probleme mit der Formbarkeit auftreten, aber die Fließanalyse ist auch auf Anfrage erhältlich. Und was noch besser ist: Sie ist kostenlos und hilft Ihnen, bessere Teile zu entwerfen und sie Ihnen so schnell wie möglich zu liefern.

Resin flow analysis illustration
Abbildung 1: Die Fließanalyse hilft bei der Bestimmung der Angusspositionierung, der Lokalisierung von Trennlinien und der Ermittlung von Bereichen, in denen Gaseinschlüsse auftreten können.
Wie hilft die Kunststofflussanalyse?
  • Sie hilft bei der Positionierung des Angusses oder der Angussarten auf Ihrem Teil.
  • Sie zeigt die Positionierung der Angüsse und ermöglicht es Ihnen, die kosmetischen und physikalischen Eigenschaften Ihres Teils zu verbessern (Abbildung 1).
  • Es zeigt Problemstellen auf, die schwer zu füllen sind.
  • Die Analyse gibt Info darüber, ob wir Ihr Teil mit einem ausgewählten Material füllen können.
Colour coding of flow analysis
Abbildung 2: Die Farbcodierung wird mit zunehmendem Druck "heißer". Gold, Gelb und Rot stehen für hohen Druck und reduzierten Durchfluss. Blaue und grüne Farben bedeuten, dass der Durchfluss gut ist und das Teil ein breites Prozessfenster hat, mit dem gearbeitet werden kann.

Bei der Analyse wird auch untersucht, wie Kunststoffe bei bestimmten Temperaturen und Einspritzdrücken fließen (Abbildung 2). Wenn das Material abkühlt, beginnt es zu härten, so dass der Angussdruck steigt. Je höher der Druck ist, desto komplexer ist die Füllung, was zu größeren Bedenken hinsichtlich schwacher Trennlinien (die zu einer schlechten Integrität des Teils beitragen), Gratbildung, Einfallstellen und Verformungen führt.

Zu den Kunststoffen mit guten Fließeigenschaften gehören Polypropylen, K-Resin, HDPE, LDPE und ungefüllte Nylons. Kunststoffe wie PC und ABS/Polycarbonat neigen dazu, schlecht zu fließen.

Die Fließanalyse von Kunststoffen dient dazu, Probleme zu ermitteln, die durch diese schwer fließenden Materialien sowie durch andere Probleme wie dünne Wände und komplizierte Geometrien entstehen können, und bietet Lösungen zur Verbesserung des Fließens und der Formbarkeit. Unsere Designanalyse zeigt jedoch keine Bereiche mit Verformungen oder Einfallstellen in Ihrem Teil.

Finished injection-moulded part
Abbildung 3: Mit Hilfe der Kunststoffflussanalyse können geringfügige Änderungen, wie z. B. die Erhöhung der Wandstärke, an Ihrem CAD-Modell vorgenommen werden, um einen besseren Fluss und letztendlich bessere Teile zu erzeugen.

Wenn ein Material nicht aufgeführt ist, führen unsere Anwendungsingenieure (AEs) eine erste Fließanalyse mit unserem Standardmaterial Makrolon 2458 (PC) durch. Da es sich hierbei um ein schwieriges Material handelt, bedeutet eine erfolgreiche Fließanalyse oft, dass alle anderen von Ihnen ausgewählten Materialien ebenfalls funktionieren werden.

Was ist, wenn sich Ihr Teil nicht richtig füllt? Eine AE kann Lösungen anbieten, wie z. B. die Erhöhung der Wandstärke des Teils, das Hinzufügen mehrerer Anschnitte oder verschiedene Materialoptionen (Abbildung 3). Denken Sie daran: Wenn Makrolon 2458 als Material aufgeführt ist, das Sie nicht verwenden wollen, können die AEs dies korrigieren und eine weitere Simulation durchführen.

Wenn Sie Fragen zur Fließanalyse oder zu unseren allgemeinen Möglichkeiten haben, steht Ihnen ein Protolabs-Anwendungsingenieur unter +49 (0)89 90 5002 0 zur Verfügung. Weitere Ressourcen wie Formgebungs- und Prototyping-Verfahren, Materialoptionen, Video-Tutorials und vieles mehr finden Sie unter protolabs.com/de-de/.