Fachartikel

Simulation bei der Entwicklung hybrider Bauteile
von Marc Fuchs, Waldstatt, Schweiz

Bei der Herstellung eines Dachspitzenhalters werden die geforderten Eigenschaften durch das Verwenden einer Speziallegierung, das Beschichten des Druckgussteils und vor allem durch das Anspritzen mit Kunststoff realisiert. Auf diese Weise entsteht ein Hybridbauteil, das allen Anforderungen entspricht. Nur durch den Verbund beider Werkstoffe konnten die geforderten Eigenschaften des Bauteils: hohe Dehnung des Grundwerkstoffs, Korrosionsbeständigkeit und gute Gleiteigenschaften, erreicht werden. Die Entwicklung des Dachspitzenhalters wurde durch den Einsatz von Software zur Gießprozesssimulation unterstützt.

Dachspitzenhalter von Webasto-Edscha-Cabrio mit angespritzter Feder aus Polyoxymethylen.
Bild: Dachspitzenhalter von Webasto-Edscha-Cabrio mit angespritzter Feder aus Polyoxymethylen. (Foto: Wagner)

Bei der Wagner AG wird der Druckgießprozess im ersten Schritt mit Hilfe der gießtechnischen Simulation durch Magma5 ausgelegt und optimiert. Mit dieser Software wird das Füll- und Erstarrungsverhalten analysiert und die Bauteil- und Angussgeometrie in mehrere Optimierungsschleifen verbessert. Die Simulation berücksichtigt dabei alle Schritte des Druckgießprozesses. Dabei ist für die Auslegung des Gießprozesses immer ein Kompromiss hinsichtlich der möglichen Einformlage im Werkzeug und der Positionierung des Anschnitts am Bauteil erforderlich. Um trotz der eingeschränkten Freiheitsgrade einen bestmöglichen Kompromiss bei der Auslegung des Prozesses realisieren zu können, werden zur Optimierung verschiedene Ergebnisse der Magma5-Kriteriumsfunktionen, die aus der Formfüllsimulation zur Verfügung stehen, herangezogen. So gestaltete hybride Bauteile erlauben es, zusätzliche Funktionen in das Bauteil zu integrieren und gleichzeitig Kosten und Gewicht zu reduzieren. Dipl.-Ing. ETH Marc Fuchs, Leiter Verkauf & Engineering, Wagner AG, Waldstatt, Schweiz



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