Geometrieoptimierung
Die Lösung liegt oft in der Geometrie
Fast immer gilt es ein Entwicklungsergebnis zu erzielen, welches unterschiedlichen, meist gegenläufigen, Optimierungsvorgaben gerecht wird. Der Schlüssel für eine Bauteiloptimierung liegt jedoch häufig in der Modifikation der Geometrie, die mit einem enormen Potential aufwarten kann.
Die Simulation bietet vielfältige Mittel die Verbesserungen im Vorfeld der Serienproduktion zu berechnen.
Optimierung der Steifigkeit
So ist der erste Gedanke zur Erhöhung der Steifigkeit eines Bauteils häufig der Einsatz eines steiferen Werkstoffs. Der wirtschaftlichere Weg kann jedoch die Änderung der Bauteilgeometrie sein. So besitzt beispielsweise der optimierte Laugenbehälter für die Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH keine Meandergeometrie, sondern eine erheblich steifere Struktur und kann zudem mit niedrigeren Herstellkosten produziert werden.
Optimierung von Funktionselementen
Die Optimierung der Geometrie ist ebenfalls wiederholt bei der Verbesserung von Befestigungselementen, wie Schnapp- oder Schraubverbindungen entscheidend. Aufgrund der hohen Wirtschaftlichkeit dieser Verbindungstechniken existieren auf der einen Seite vielfältige Erfahrungen in der Auslegung und Gestaltung. Auf der anderen Seite treten dennoch immer wieder Brüche, Risse oder Überdehnungen auf, die in der Regel auf Konstruktionsfehler zurückzuführen sind. Häufig sind die individuellen Besonderheiten der Konstruktion bei der Dimensionierung nicht berücksichtigt worden.
Optimierung von Bauteilstrukturen
Soll das Bauteilgewicht gesenkt werden, stehen neben verschiedenen Schäumverfahren und Fluidinjektionsverfahren die Auswahl von Kunststoffen mit geringerer Dichte und leichten Füllstoffen zur Verfügung. Aber auch konstruktive Änderungen durch Verrippungen oder Wabenaufbauten sind wichtige Maßnahmen Bauteile leichter zu gestalten.
Kunststoffsimulationszentrum
Typische Aufgabenfelder unserer Berechnungsspezialisten für den Einsatz der Geometrieoptimierung sind:
- eine verbesserte Steifigkeit und Festigkeit
- eine Senkung des Bauteilgewichts
- eine gleichmäßige Spannungsverteilung im Bauteil
- eine optimale Bauraumausnutzung
- eine Reduktion der Bauteilkosten/Werkzeugkosten
Als Spezialist für die Simulation des Spritzgießprozesses und von Bauteilbelastungen hat die Impetus Plastics Engineering ihre Kompetenz bereits in hunderten von Projekten unter Beweis gestellt. So zählen die Berechnung von Bauteilvarianten, FEM-Simulationen von Belastungszuständen, Entformungssituationen und Versagensmechanismen, Strukturanalysen von glasfaserverstärkten Spritzgussteilen sowie Anisotropieuntersuchungen zum Leistungsportfolio.
Ausgangsgeometrie und optimierte Struktur eines Laugenbehälters
Optimierung von Funktionselementen
Geometrieoptimierungen reduzieren Werkstoffeinsatz und Zykluszeit
