Reverse Engineering - Spritzgusswerkzeug mit kleinen Hakenkavitäten

Reverse Engineering von Spitzgusswerkzeugen

Vermessung mit dem GOM ATOS

Hintergrund: Warum Spinnkomponenten ein wichtiger Bestandteil für Ringmaschinen sind.

Bei der Verarbeitung von Garnen in Spinnmaschinen werden sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht. Die Führung dieser Garne durch Ring und Läufer bei der Aufwicklung auf die Spindeln gilt als kritischer Punkt im Herstellungsprozess. Demnach kommt den Ringen und Läufern eine außerordentliche Bedeutung als Einzelkomponenten im Verbund aller Bauteile einer Spinnmaschine zu.

Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, treibt der Hersteller die Entwicklung dieser Bauteile ständig voran. Durch Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass sich die Betriebssicherheit und Verfügbarkeit der Spinnmaschinen durch Optimierungen im Bereich der Läufer weiter steigern ließ. Die intelligente Nutzung vorhandener Ressourcen ermöglichte schließlich die Einbindung bereits bestehenden Materials bei der Konstruktion der weiterentwickelten Läuferwerkzeuge.

Die vorhandenen Werkzeuge mussten lediglich an wenigen Stellen geändert werden, um den neuen Anforderungen zu entsprechen. Da diese Werkzeuge jedoch den letzten Stand einer praktisch ausgerichteten Entwicklung darstellten, war es zunächst notwendig, hierzu die entsprechenden CAD-Daten zu generieren. Mit dieser Anfrage kam die Reiners + Fürst GmbH auf sigma3D zu.

Kundenanforderung:

Der Auftrag lautete, die Vermessung eines Spritzgießwerkzeugs und den parametrischen Aufbau des dazugehörigen CAD-Modells. Das CAD-Modell soll voll parametrisch und für den Kunden weiter bearbeitbar werden, um die Herstellung des weiterentwickelten Werkzeugs zu ermöglichen.

Für den Spritzvorgang werden beide Hälften durch zwei Halter mit großer Kraft gegeneinander gedrückt. Die Kavitäten zwischen den Hälften bilden die Form des späteren Teils. Nun wird unter hohem Druck heißer Kunststoff in diese Kavitäten eingebracht. Nach der Verfestigung des Kunststoffs werden die Hälften voneinander getrennt, und das Teil kann herausgenommen werden. In vorliegenden Fall waren es zwölf Kavitäten pro Werkzeug, welche kreisförmig um die Kunststoffzufuhr herum angeordnet waren.

Da das bisherige Werkzeug als Basis für die Weiterentwicklung diente, wurde bei der geforderten Präzision die Methode des Reverse Engineering zur Datengenerierung gewählt.

CAD-Daten im Anschluss noch modifizierbar. Des Weiteren bietet das 3D-Modell die Präferenz, das Design des neuen Spritzgießwerkzeugs optimal auf die geforderte Funktionalität hin abzustimmen.

Messaufgabe:

Bei der Verarbeitung von Garnen in Spinnmaschinen werden sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht. Die Führung dieser Garne durch Ring und Läufer bei der Aufwicklung auf die Spindeln gilt als kritischer Punkt im Herstellungsprozess. Demnach kommt den Ringen und Läufern eine außerordentliche Bedeutung als Einzelkomponenten im Verbund aller Bauteile einer Spinnmaschine zu. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, treibt der Hersteller die Entwicklung dieser Bauteile ständig voran. Durch Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass sich die Betriebssicherheit und Verfügbarkeit der Spinnmaschinen durch Optimierungen im Bereich der Läufer weiter steigern ließ. Die intelligente Nutzung vorhandener Ressourcen ermöglichte schließlich die Einbindung bereits bestehenden Materials bei der Konstruktion der weiterentwickelten Läuferwerkzeuge. Die vorhandenen Werkzeuge mussten lediglich an wenigen Stellen geändert werden, um den neuen Anforderungen zu entsprechen.

Da diese Werkzeuge jedoch den letzten Stand einer praktisch ausgerichteten Entwicklung darstellten, war es zunächst notwendig, hierzu die entsprechenden CAD-Daten zu generieren.
Mithilfe einer ScanKamera und dem Polyganolmodell, als Grundlage für den Reverse Engineering Prozess, wurde ein parametrische 3D-Solid-Modell erstellt.

 

Ergebnis

Das erzeugte 3D-Modell auf Basis des vorhandenen Werkzeugs ist ein vollwertiges Konstruktionsergebnis. Die Bauteilgeometrie ist durch den parametrischen Aufbau der CAD-Daten im Anschluss noch modifizierbar, was dem Kunden längerfristig Modelliermöglichkeiten gibt. Des Weiteren kann der Kunde mit dem geschaffenen 3D-Modell, das Design des neuen Spritzgießwerkzeugs optimal auf die geforderte Funktionalität hin abzustimmen.

 

"Unsere Anforderungen bei der Optimierung des Spritzgießwerkzeugs erfordern ein präzises 3D-Modell auf Basis von Scandaten. Mit der angebotenen Lösung der sigma3D GmbH ist dieses optimal gelungen.“

- Reiners + Fürst GmbH u. Co. KG, Jürgen Smekal, Projektleiter -