Verbesserte Vorhersage der Faserausrichtung in der Spritzgießsimulation

Beschreibung der lokalen Faserausrichtung

Abstract

Die Spritzgießsimulation ist ein wichtiger Bestandteil in der Produktentwicklung kurzglasfaserverstärkter (kgfv) Kunststoffbauteile, um das mechanische Werkstoffverhalten hinreichend genau beschreiben zu können. Durch den Spritzgießprozess richten sich die Kurzglasfasern primär in Fließrichtung aus, woraus sich ein richtungsabhängiges mechanisches Werkstoffverhalten ergibt. Die Beschreibung der Faserorientierung in der Simulation basiert auf rheologischen Parametern, insbesondere dem Faserinteraktionskoeffizienten C_i-Wert. Dieser Beitrag stellt eine anwendungsbezogene Methode zur Bestimmung des C_i-Wertes vor. Anhand zweier Beispielwerkstoffe, einem PA66-GF30 und einem PBT-GF30, wird das Vorgehen aufgezeigt. Hierzu werden Spritzgießsimulationen durchgeführt und die Faserorientierungen Messergebnissen gegenübergestellt. Zudem findet eine Gegenüberstellung des simulierten und des realen mechanischen Werkstoffverhaltens anhand uniaxialer Zugversuche statt.