[ 11.Jun 2012 | |No Comment ]
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SolidWorks Plastics – Vorteile und Praxisbeispiel

Vor einigen Tagen hat Dassault Systèmes das neue Zusatzmodul “SolidWorks Plastics” für Europa vorgestellt. Wie ich auch hier bereits berichtet habe.

Da kommt natürlich die Frage auf, welche Vorteile und welche Funktionen SolidWorks Plastic bietet. Ich möchte die Frage kurz beantworten und im Artikel auch auf den offiziellen SolidWorks Weblog verlinken, wo der Experte Stephen Endersby beispielhaft an einer Sandschaufel die wichtigsten Grundfunktionen der Kunststoff-Simulationssoftware praxisnahe vorstellt.

Das Programm

SolidWorks Plastics ist ein umfangreiches Simulations Plugin für die 3D Konstruktionssoftware SolidWorks. Wie größtenteils üblich ist das Zusatzmodul als Einzelfensterfunktion im Hauptprogramm integriert.
Jedoch ist das Zusatzmodul von Haus aus feste im Konstruktionsprogramm integriert und muss nicht zusätzlich, wie bei ein Plug-in zusätzlich installiert werden.
Der große Vorteil der Eingliederung in das Konstruktionsprogamm sind zeitliche und arbeitstechnische Abläufe. Zum einen muss das Kunststoffbauteil nicht mehr für eine externe genutzte Simulationssoftware aufwendig aufbereitet werden und zum anderen muss der Entwickler nicht ständig zwischen den beiden Programmen wechseln.

Welche Funktionen bietet SolidWorks Plastic?

SolidWorks Plastics wird in zwei Paketen angeboten: SolidWorks Plastics Professional für Teilekonstrukteure und SolidWorks Plastics Premium für Konstrukteure und Hersteller von Spritzgießformen.

Den Nutzer kommt die Variantenwahl nicht nur preislich entgegen, sondern auch technisch. Da bei der “abgespeckten” Version der Rechner nicht unnötig Ballast mit in den Speicher laden muss und so mehr rechen Ressourcen für die Hauptaufgabe, der Berechnung, bleiben. Des Weiteren wird die Software übersichtlicher, da weniger unnötige Funktionen im Programm eingebunden werden müssen.

Die Hauptaufgaben von SolidWorks Professional ist die Füllanalyse des Kunststoffbauteiles. Neben dem Füllbild zeigt die Simulationssoftware verlässliche Ergebnisse über die Herstellbarkeit, Druck- und Temperaturverteilung sowie Lage von Lufteinschlüssen und Bindenähten im Bauteil an. Dies sind nur einige Funktionen die es den Konstrukteur erleichtern seine Bauteile Spritzgieß- und Lebensdauergerecht mit SolidWorks Plastics zu konstruieren.

Neben den bereits genannten Punkten, der Füllsimulation, bietet SolidWorks Premium zusätzlich die Funktionen der einfachen thermischen und mechanischen Werkzeugoptimierung. Die mechanische Werkzeugauslegung hat das Ziel, die Belastbarkeit des Werkzeuges hinsichtlich auftretender Kräfte zu untersuchen. Weiter kann auch die Kühlzeit des Bauteils analysiert werden. Weiteren Hauptfunktionen in Premium sind: Mehrfach- und Familienwerkzeuge, Angussbalancierung, GID, Co-Injektion, Einfallstellen, Einleger, Faseranalyse und Doppelbrechung.

Upgrade Möglichkeiten

Sollten zu einem späteren Zeitpunkt weitere Funktionen benötigt werden ist ein Upgrade auf ein höherwertiges Simpoe Module problemlos möglich.

Ein Beispiel wäre zum Beispiel die nicht integrierte Verzugsberechnung, über ein Upgrade zum Simpoe Module “WARP” dann vorhanden.

Praxisbeispiele

Wie genau die Füllsimulation abläuft, erklärt der Experte Stephen Endersby im offiziellen SolidWorks Weblog. Dort untersucht er an einem einfachen Bauteil, einer Kinderschippe, welche Konstruktionsproblematiken auftreten können und wie SolidWorks Plastic den Konstrukteur dabei hilft, das Bauteil optimal zu gestalten.

SolidWorks Plastics CAD CAE FEM Kunststoff SimulationStephen Endersby erklärt im SolidWorks Weblog die Vorteile der Füllsimulation. [Bildrechte: SolidWorks]

Im ersten Schritt untersucht er die mechanischen Eigenschaften der Schaufelgeometrie und stellt fest das seine erste Konstruktion nicht ausreichend dimensioniert ist. Er ändert die Wandstärke und fügt Versteifungsrippen hinzu. Mit dem Neustart der Analyse lässt er der CAD-Experte nun den Spannungsverlauf mit den neuen Bedingungen erneut berechnen und stellt fest das nun festigkeitsmäßig alles optimal ist.

Im zweiten Schritt überprüft Stephen Endersby die Verarbeitungsbedingungen der Sandschaufel. SolidWorks Plastics zeigt ihn an, dass die einströmende Kunststoffschmelze schon recht früh einfriert und dadurch das Bauteil nur knapp 50% gefüllt werden kann. Auch hier kann er, mit nur wenigen Klicks, den Anguss, die Rippen und die Wandstärke optimieren und erhält rasch ein perfektes Ergebniss für die Formfüllung.

Wie das Beispiel schön zeigt, können Teile- sowie Spritzgießformkonstruktionen schnell und in nur einem Programm optimieren werden. Die frühzeitige Änderung von Konstruktionen stellt sicher, dass die Spritzgießwerkzeug direkt fehlerfrei gebaut werden können. Dies hat nicht nur die Verringerung oder sogar Vermeidung von Nacharbeiten zur Folge, sondern auch die Verbesserung der Teilequalität.

Fazit

Sicherlich ist SolidWorks Plastics keine neue Erfindung, sondern eine weitere Kunststoffsimulationssoftware wie viele andere bereits auf den Markt existierenden. Jedoch schein es nur logisch das Dassault Systèmes langsam aber sicher ebenfalls eine fast “eigene” Kunststoff-Simulationssoftware auf den Markt bringt, da dieser Sektor bisher nur von Drittanbieter abgedeckt worden ist.
SolidWorks Plastic wurde zusammen mit dem Gold-Partner Simpoe SAS entwickelt, die bisher ihr eigene Kunststoff Simulationssoftware “Simpoe” auf den Markt angeboten haben. Aktuell bleibt weiterhin Simpoe das Flaggschiff. Es bleibt also spannend zu beobachten, welche Strategie, Dassault Systèmes mit SolidWorks Plastics verfolgt.

Wie weit sich der Umstieg auf die SolidWorks für den Einzelnen lohnt hängt natürlich von jedem Unternehmen und deren Arbeitsabläufe im Konstruktionsprozess ab.

Doch sicher ist es das mit Solid Works Plastics nun ein Rundum-sorglos-Paket für Konstrukteure an die Hand gegeben wird, dass den kompletten Konstruktionsprozess vom ersten Teileentwurf bis zum fertigen Spritzgießwerkzeug nun in einer Software bündelt und die Konstruktionsoptimierung flüssiger laufen lässt.

Wie ist eure Meinung? Habt ihr schon mit einer Vorabversion arbeiten können?



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Der Autor


Herausgeber von Kunststoffreport.de Gelernter Verfahrensmechaniker für Kunststoff- & Kautschuktechnik. Nach seiner Lehre als Verfahrensmechaniker für Kunststoff und Kautschuktechnik startete er neben seiner Arbeit an der Abendschule sein Technisches Abitur, dass er im Februar 2010 erfolgreich beendete. Seit Sommer 2010 studiert er Kunststofftechnik.

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