Computergestützte Entwicklung

Simulationen stellen einen Schlüsselbeitrag zur Einsparung von Zeit und Kosten dar, indem Fragen beantwortet werden, die sonst nur durch die Konstruktion aufwändiger Prototypen oder die Durchführung von Versuchen gelöst werden könnten.

In den letzten Jahren hat LANXESS kontinuierlich Modellmethoden für die Tepex® Hochleistungsverbundwerkstoffe und die High-Tech Thermoplaste Durethan® und Pocan® entwickelt. Speziell für Tepex® wurde ein Materialmodell entwickelt, das das sehr komplex anisotrope, mechanische Verhalten dieses durchgehend faserverstärkten Thermoplastes präzise darstellt. Zusätzlich wurde ein Simulationsprogramm entwickelt, das es dem Benutzer ermöglicht, den Tepex® Umformprozess von der Platte zur fertigen Komponente genau zu analysieren - auch "Drape Molding" genannt. Die Orientierung der Fasern nach dem Drapieren ist eine wichtige Größe für die nachfolgende strukturmechanische Simulation.

Diese CAE Werkzeuge werden weltweit von HPM Anwendungstechnikern genutzt, um zusammen mit den Kunden hochbelastete Bauteile exakt zu designen und den Anforderungen inklusiver Gewichts- und Kostenoptimierungen gerecht zu werden. Die HiAnt CAE Methoden haben ihre Verlässlichkeit in der Modellierung unzähliger Prototypen und Serienbauteile bewiesen und sind heute der Maßstab für die Simulation von Tepex®.

Neben Hochleistungshard- und Software, erfordert dies hochqualifizierte und erfahrene Experten, die in der Lage sind, eine sinnvolle Verbindung zwischen Theorie und Praxis zu erstellen.

Design Optimierung

  • Konzeptdesign, virtuelle Prüfung von Entwürfen mittels CAE
  • Machbarkeitsanalysen: Analyse von Gewicht und Kosten, Basis für die Wahl der Technologie
  • Materialauswahl für die optimale Leistungsfähigkeit von Tepex® Verbundplatten in Kombination mit Spritzgussmasse
  • Festlegung des Lagenaufbaus hinsichtlich Randbedingungen und der statischen und dynamischen Lastspektren
  • Strukturoptimierung: Optimierung von Rippenstruktur und Wanddicke

Prozess Simulation

LANXESS besitzt die Fähigkeit, das Umformverhalten vorherzusagen. Auch das Materialverhalten von Spritzgussmassen kann präzise simuliert werden.

  • Umformungssimulation: Stellt korrektes Drapieren sicher, vermeidet Probleme wie z.B. Faltenwurf, Abreißen und Faserverzug
  • Werkzeugauslegung: Positionierung und Bewegung von Fixierungselementen bzw. -stempeln, Ermittlung von geeigneten Prozessen
  • Definition der Zuschnittgeometrie (z.B. für Umformversuche, Kostenkalkulation)
  • Thermische Berechnung: Aufheiz- und Abkühlvorgang, Wärmeausdehnung
  • Formfüllstudie thermoplastischer Spritzgussmasse: Angemessene Füllung von Rippenstrukturen, Berechnung der Schrumpfung und des Verzuges


Mechanische Simulation

Die Hauptaufgabe der mechanischen Simulation ist die Optimierung von Bauteilen hinsichtlich Gewicht, Leistung und der garantierten Einhaltung der gegebenen Spezifikationen. Durch die Nutzung integrativer Simulationstechnologie können wir die Simulation von Hybridmaterialien, bestehend aus Verbundwerkstoffplatten und kurzfaserverstärkten Kunststoffen, abdecken. Der integrative Ansatz berücksichtigt den Prozess, als auch seinen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften, indem z.B. das Abscheren von Fasern während des Umformens berücksichtigt werden. Die daraus resultierende Faserorientierung hat Einfluss auf das mechanische Verhalten des Bauteils und wird daher in der mechanischen Simulation berücksichtigt. Unsere mechanische Simulation umfasst folgende Leistungen: 

  • Kalkulation der Steifigkeit / Strukturanalysen
  • Festigkeitsanalysen und Versagensvorhersage
  • Crashverhalten
  • NVH (Noise, Vibration, Harshness)

Modellieren Sie Ihre eigenen Tepex® Bauteile

Zusätzlich zur HiAnt-eigenen Software bietet LANXESS seinen Kunden eine neue Simulationslösung an, um im eigenen CAE Programm die Mechanik von Bauteilen aus Tepex® Hochleistungsverbundwerkstoffen zu simulieren. Diese Lösung ist Teil des HiAnt Service Paketes und wurde in Zusammenarbeit mit e-Xstream, dem Hersteller der kommerziellen CAE Software Digimat geschaffen. Es ist nun im plug-in Format für die üblichen CAE Systeme erhältlich und bietet Nutzern den Vorteil, die gleichen, effizienten Materialkarten zu nutzen, ohne von einem Hersteller oder einem Solver abhängig zu sein.

Durch die Nutzung des Digimat Materialmodells für Tepex® profitieren unsere Kunden von all unserem HiAnt Know-How im Bereich des CAE sowie in der Material- und Bauteilprüfung. Dies gibt Ihnen die Sicherheit, eine umfassende und kompetente Unterstützung zu erhalten, selbst für komplexe Simulationen.