Integrative Optimierung blasgeformter Kunststoffhohlkörper

Masterprojekt Maschinenbau - Schwerpunkt Virtuelle Produktentwicklung


KURZBESCHREIBUNG:

Das Extrusionsblasformen ist das Standard-Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-hohlkörpern. Bei diesem Verfahren wird ein extrudierter Kunststoffschlauch, der sogenannte Vorformling,  in einer Hohlform aufgeblasen. Dort erstarrt das Material und der fertige Artikel kann entnommen werden.  Hauptanwendungsgebiete des Blasformens liegen in der Massenproduktion von Verpackungen und in der Kraftfahrzeugindustrie. Typische Produkte sind Flaschen, Kanister, Fässer und Container, aber auch technische Teile wie Kraftstofftanks oder Ansaugrohre im Auto.

Die Eigenschaften eines Blasformteils sind zum einen von der äußeren Gestalt, d.h. dem Design des Artikels, andererseits aber auch von der sich aus dem Herstellprozess ergebenden Wandstärkenverteilung abhängig. Letztere kann maschinenseitig über Wanddickensteuerungssysteme beeinflusst werden. Design und Wandstärkenverteilung beeinflussen sich gegenseitig, so dass im Rahmen der sogenannten Integrativen Optimierung beide Einflussgrößen gleichzeitig betrachtet werden müssen.

Im Rahmen eines  dreisemestrigen Masterprojekts soll die integrative Optimierung von Blasformteilen weiterentwickelt werden. Ein Schwerpunkt soll hierbei auf der Wanddickenoptimierung liegen. Diese wird maßgeblich von der Geometrie des Vorformlings beeinflusst. Es soll ein Simulationswerkzeug entwickelt werden, mit dem die Vorformlingsgeometrie parametrisch beschrieben werden kann. Hierzu kann auf Routinen des Deutschen Zentrum  für Luft- und Raumfahrt (DLR) zurückgegriffen werden. Die automatisierte Vorformlingserzeugung soll im Anschluss in die vorhandene CAE-Kette bzw. den Optimierungsablauf für Blasformteile eingebunden werden.

Die Bearbeitung erfolgt in Zusammenarbeit mit der Dr. Reinold Hagen Stiftung.
 

PROJEKTPHASEN:

Masterprojekt 1:

  • Einarbeitung in die vorhandene Prozesskette zur Optimierung von Blasformbauteilen sowie die eingebundenen Anwendungsprogramme Simulia/Abaqus, Simulia/Tosca und Accuform B-SIM (Blasformsimulation); Anwendung an einfachen Benchmark-Beispielen.

Masterprojekt 2:

  • Einarbeitung in CAD-Biobliothen wie beispielsweise OpenCASCADE; Entwicklung eines Simulationswerkzeuges zur parameterbasierten Beschreibung des Vorformlings.     

Masterthesis:

  • Integrative Optimierung von Kunststoffhohlkörpern unter Berücksichtigung der Wanddickenverteilung.

Anzahl Plätze: 1