Optimierung des Kunststoff-Spritzgießens durch die Design of Experiment (DOE) Methode

Die hohen Anforderungen der Verbraucher an Produkte führen seit Jahren zu einer stetigen Verbesserung von Bauteilen, Werkzeugen und Herstellungsprozessen. Bekanntermaßen kann dies zu einem hohen Zeit- und Kostenaufwand führen, vor allem wenn es in späten Schritten des Entwicklungsprozesses stattfindet. Moldex3D bietet eine Möglichkeit zur Optimierung (Design of Experiment – DOE), welche Sie entlang jeder Entwicklungsphase dabei unterstützt.

Die übliche Vorgehensweise bei der Optimierung des Spritzgussprozesses beinhaltet zunächst die Abläufe an der Spritzgießmaschine zu untersuchen. Die Prüfung dient dazu, die Stabilität des Prozesses festzustellen und mögliche Verbesserungen an Werkzeug- und Prozessparametern zu definieren, um die gewünschten Anforderungen (z.B. Optimierung des Formteilverzug, Reduzierung von Oberflächenfehler, …) zu erzielen. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse werden etliche Versuche an Werkzeug und Maschine durchgeführt, um bei jedem neuen Versuch weitere Erfahrungswerte für die nächsten Anpassungen zu berücksichtigen. Weisen die einzelnen Versuche Probleme oder Defekte auf, werden diese durch die Anpassung der Maschinenparameter und/oder des Werkzeugs versucht zu lösen, um so iterativ an das gewünschte Ergebnis zu gelangen. Die Lösungsfindung erfordert oft die Hilfe von erfahrenem Personal, um den Aufwand gering zu halten. Bei mangelnder Erfahrung kann das Problem gravierender werden und somit die Kosten in die Höhe steigen lassen.
Es geht auch anders. Neben hohen Anforderungen an die Produkte sind Time-to-Market und ein kürzerer Zyklus der Produktentwicklung die Treiber für den Einsatz wissenschaftlicher und analytischer Methoden aus dem Rapid Design.
Diese können unnötige Trial-and-Error-Ansätze vermeiden und führen in der Regel zu einer Reduzierung der Entwicklungskosten.

Durch die Anwendung von statistischer Versuchsplanung kann es zu einer Verringerung von Zeit und Kosten während einer Optimierung kommen.
Eine DOE beinhaltet die Verwendung von mathematisch-statistischen Methoden unter bestimmten Kosten- und Zeitbeschränkungen, um Versuche durchzuführen. Diese Methode hilft, aus einer Anzahl simulativer Versuche ein Optimum für die unterschiedlichen Kriterien zu finden. Dabei sollen Anwender ein maximum an Informationen aus den experimentellen Daten erhalten. Das Moldex3D DOE-Modul wurde mit dem Ziel entworfen, die Effizienz der Informationszugänge und -vermittlung zu verbessern. Dabei stehen unterschiedliche Versuchsansätze (Design of Experiments, Trial & Error, einfaktorielle Versuche, voll faktorielle Versuche und Taguchi's orthogonale Felder) zur Verfügung. Vor allem durch die Verwendung von mehreren Qualitäts- und Gewichtungsfaktoren für die DOE-Analyse können Sie sich auf unterschiedliche Anforderungen fokussieren.
Sie als Benutzer werden durch den Einsatz des Design of Experiment Moduls in der Lage sein, ihren Kollegen aus der Entwicklung Erkenntnisse bereitzustellen, welche dabei helfen, ein optimales Werkzeugdesign sowie ideale Prozessparameter zu identifizieren.

Moldex3D stellt mit dem DOE Modul ein weiteres professionelles Werkzeug zur Verfügung, mit dem der Anwender durch wenige Einstellungen optimale Analyseergebnisse erzielt und eine automatische grafische Zusammenfassung erhält. Diese unterstützt den Anwender, die Konstruktion hinsichtlich des Prozesses zu optimieren. Diese Methode wird eingesetzt, um die Produktivität zu steigern, die Anwender bei der Suche nach optimalen Parametern zu unterstützen und die Produktqualität genauer zu steuern. Um mehr über die neuen Funktionen und Anwendungen zur erfahren steht das SimpaTec Teams wie gewohnt zur Verfügung.