Modul zur Berechnung der Fließlänge

Berechnung der Fließlänge und von Fließweg-Wandstärke Diagrammen

Die erreichbare Fließlänge eines Materials ist ein wesentliches Kriterium für die Herstellbarkeit eines Bauteils und somit für die Eignung eines Materials. Die Fließlänge ist aufgrund der komplexen Zusammenhänge zwischen Materialeigenschaften, Prozesstemperaturen und Maschinenkapazität schwer abschätzbar. Einfache Kennwerte, wie z.B. der MFI/MVR geben keine präzisen Informationen.

 

Material Data Center bietet eine Fließlängenberechnung an, die dieses Problem für einfache geometrische Konstellationen lösen kann und dabei auf die relevanten physikalischen Größen (z. B. Viskositätsdiagramme) zurückgreift. In wenigen Sekunden können Fließlängen für verschiedene Materialien oder auch Fließweg Wandstärke Diagramme für Kreisscheiben und Fließspiralen berechnet werden. Mit Hilfe der Finiten Differenzen Methode werden die erforderlichen Gleichungen gelöst. Es werden dabei alle wesentlichen Einflussgrößen, wie Materialverhalten, max. Volumenstrom und Einspritzdruck, Werkzeug und Massetemperaturen berücksichtigt.

 

Die Fließlängenberechnung kann entweder direkt aus einem Werkstoffdatenblatt heraus aufgerufen werden oder man wählt den Weg über den Modul ToolBox. Hier kann man den gewünschten Werkstoff bequem aus einer Liste auswählen und erhält sofort Zugang zum Berechnungsmodul. Dabei werden nur Werkstoffe angeboten, für die alle notwendigen Materialdaten bekannt sind.

 

Das Programm übernimmt diese Werkstoffdaten automatisch und macht Vorschläge für die freien Parameter (Maschineneinstellungen und Fliessgeometrie) die der Nutzer seinen Gegebenheiten anpassen kann. Der Nutzer hat die Wahl, ob er nur einen Einzelwert ausrechnen lässt oder ein komplettes Fliessweg Wandstärken Diagramm. Im zweiten Fall kann er den dritten Parameter (Druck, Temperatur, etc) frei wählen.

Die Ergebnisse können über die Druckfunktion komfortabel in ein pdf-Format gebracht werden.

 

Beispiel für einen pdf Ergebnisfile

 

Annahmen und Vereinfachungen

  • Das Problem wird eindimensional über die Bauteildicke beschrieben. Effekte über die Bauteilbreite (Temperaturleitung, Einfrieren, ...) werden vernachlässigt.
  • Die thermischen Werkzeugeigenschaften der Schmelze werden aus CAMPUS übernommen und als konstant angenommen, d. h. sie sind nicht temperaturabhängig.
  • Die Viskositätsdaten werden aus CAMPUS übernommen und mit dem Carreau WLF Ansatz approximiert. Die Viskosität wird damit Temperatur- und Schergeschwindigkeitsabhängig beschrieben.
  • Konstante Schmelzetemperatur am Anguss
  • Konstante Werkzeugtemperatur
  • Kein Wärmeübergangswiderstand zwischen Schmelze und Werkzeug

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