Organoblech Umspritzen

Die Simulation des Fertigungsprozesses zum Umspritzen von Organoblechen bzw. Composites (Hybridtechnik) führt M.TEC MOLDFLOW als Dienstleister durch. Alle Prozessschritte in der Fertigung von Organoblechen mit angespritzten Funktionselementen werden präzise simuliert.

Simulation des Fertigungsprozesses zum Umspritzen von Organoblechen.

 

Organobleche – Definition, Eigenschaften

Organoblech-Versuchsbauteil mit umspritzter Oberfläche.

Organoblech-Versuchsbauteil mit umspritzter Oberfläche (Hybridtechnik)

Organobleche sind Faserwerkstoffe, die in thermoplastische Kunststoffe eingebettet sind. Durch die hohe Steifigkeit und Festigkeit des hybriden Werkstoffs, bei gleichzeitig geringerer Dichte, sind Organobleche besonders gut für den Leichtbau geeignet.

Aufgrund der thermoplastischen Kunststoffmatrix sind die Halbzeuge warmumformfähig und können dadurch umspritzt werden, was folgende Vorteile mit sich bringt:

  • Funktionsintegration
  • Verkürzung von Prozesszeiten
  • Nacharbeitsfreiheit

Weitere Votrteile von Organoblechen:

  • hohe Festigkeit und Steifigkeit
  • Gewichtseinsparungen
  • Prozesssicher
  • Reproduzierbar

Daher werden Organobleche vor allem im Automobilbau eingesetzt. Die Potentiale von Organoblechen werden aber zunehmend in anderen Branchen spürbar: Schienenverkehr, Sport- und Freizeitindustrie, Landmaschinen und erneuerbare Energien.

Organoblech Verarbeitung – Verfahrensablauf

Umformung eines Organoblechs mit Hilfe der Drapiersimulation.

Organoblech umformen – mit Hilfe der Drapiersimulation

  • Aufwärmen des Organoblechs
  • Umformen des Organoblechs im gekühlten Werkzeug
  • Ergebnis: Bauteil ohne Funktionselemente

Simulationstechnik

  • Drapiersimulation (alle Prozessschritte des Organoblech-Umformens können hierbei simuliert werden)
  • Problem: eine Simulation des Umspritzens kann nicht nachgebildet werden

Organoblech Umspritzen – Prozess-Simulation

  • Einfluss der Umformparameter
  • Ermittlung der Gefahr von Faltenbildung beim Umformvorgang
  • Berücksichtigung des anisotropen Materialverhaltens bei der Bauteilauslegung (Faserorientierung)
  • Spannungsverteilung, Dehnungsverteilung
  • Dickenverteilung
  • Eigenspannung und Bauteilverzug

Schnittstelle DrapMold – M.TEC-Eigenentwicklung

Umspritzen Organoblech Ablauf Simulation

Zur rheologischen Simulation des Organoblech-Umspritzens hat M.TEC eine Software-Schnittstelle entwickelt, um den kompletten Verarbeitungsprozess abzubilden. Die Ergebnisse der Drapiersimulation (Umformen des Organoblechs) mit den Parametern zu Temperaturverteilung, Wanddicken und Restkavitäten werden an die Spritzgusssimulation (Anspritzen der Funktionselemente) übergeben und entsprechend berücksichtigt.