Reduktion von Formteilverzug beim Spritzgießen durch automatische Wanddickenoptimierung

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Der Formteilverzug, die Abweichung zwischen Soll- und Istgestalt von Spritzgießformteilen, stellt ein häufiges Problem in der Entwicklung dar. Aufgrund komplexer Zusammenhänge und begrenzter automatischer Optimierungsmöglichkeiten erfolgt die Formteilentwicklung oft manuell, wobei der Verfahrensingenieur versucht, den Verzug mit Erfahrungswissen zu steuern. Dies führt zu zeit- und kostenintensiven Iterationen, da der Verzug stark von der Wechselwirkung zwischen Kunststoff, Herstellungsprozess und Geometrie abhängt. Bei festgelegtem Material bleiben die Variation der Prozessparameter und die Anpassung der Geometrie zur Optimierung. Während die Optimierung der Prozessparameter gut dokumentiert ist, mangelt es an Ansätzen zur geometrischen Optimierung durch Variation der Wanddickenverteilung. Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Wanddickenverteilung auf den Formteilverzug und entwickelt eine automatische Optimierungsroutine, die einen Wanddickenänderungsalgorithmus, ein Spritzgießsimulationsprogramm und einen Optimierungsalgorithmus umfasst. Der erste Teil behandelt die Routineentwicklung und das Zusammenspiel der Algorithmen. Der zweite Teil evaluiert die Routine anhand einer Demonstratorgeometrie mit verschiedenen Optimierungsalgorithmen. Der dritte Teil prüft die Praxistauglichkeit der Routine an einer komplexen Geometrie und analysiert Ansätze zur Optimierung des Materialaufwands sowie zur automatischen Parametrisierung d