BASF: Bauteilsimulation jetzt auch für Elastomere

28.09.2020

3D-gedruckter Prototyp einer Kabeltülle zur Herstellung im Spritzgießverfahren. Sowohl der Spritzgießprozess als auch die mechanische Auslegung des Bauteils kann mit der Simulation unterstützt werden. (Abb.: BASF)

3D-gedruckter Prototyp einer Kabeltülle zur Herstellung im Spritzgießverfahren. Sowohl der Spritzgießprozess als auch die mechanische Auslegung des Bauteils kann mit der Simulation unterstützt werden. (Abb.: BASF)

Die BASF, Ludwigshafen, erweitert die Anwendungspalette ihres Simulationstools Ultrasim: Ab sofort bewertet das CAE-Werkzeug auch Bauteilkonzepte auf Elastomer-Basis, insbesondere dem thermoplastischen Polyurethan Elastollan der von BASF. Die Simulation deckt dabei die gesamte Prozesskette von der Erstverarbeitung bis zu den mechanischen Eigenschaften des Endproduktes ab. Eine Besonderheit der Simulation mit Ultrasim ist die Möglichkeit, neben der Erstbelastung des Bauteils auch dessen zyklische Belastung darzustellen.

Zu den typischen Eigenschaften von Elastomeren gehört die Spannungserweichung (Mullins-Effekt), die sich bei einer zyklischen Belastung bemerkbar macht. Für eine aussagekräftige Simulation ist die Berücksichtigung dieses Werkstoffverhaltens unabdingbar. Ultrasim ermöglicht die präzise Darstellung der Spannungserweichung bei einem zyklischen Belastungsverlauf.

Die Simulation setzt in der Regel jedoch bereits bei der Erstverarbeitung an und liefert etwa für das Stadium des Spritzgießens genaue Prognosen für das Verzugsverhalten unter Berücksichtigung des komplexen viskoelastischen Verhaltens der Werkstoffe. Für einige Elastollan-Grades kann die Simulation mit Ultrasim ab sofort eingesetzt werden, weitere befinden sich im Charakterisierungsprozess.

„Mit dem Simulationstool Ultrasim erkennen unsere Kunden schnell und verlässlich, wie sich BASF-Materialien in ihren geplanten Bauteilen verhalten, angefangen bei der Herstellung bis hinein in fortgeschrittene Phasen der Nutzung. Kunden, die anstelle von Versuchen und Prototypen auf die Simulation mit Ultrasim setzen, profitieren daher von einer signifikanten Verkürzung ihrer Entwicklungszeiten. Diese Simulationsunterstützung bieten wir nun auch für Elastollan“, sagt Achim Besser, Team Leader Material Modelling im Unternehmensbereich Performance Materials. Die BASF ist nach eigenen Angaben der erste Werkstoffproduzent, der in diesem Umfang Simulationsservices im TPU-Bereich anbietet.

Elastollan kommt unter anderem im Fahrzeugbereich zum Einsatz und wird dort in Knickschutztüllen an elektrischen Steckern, Federauflagen an den Achsen, Faltenbälgen oder Endanschlägen für Stoßdämpfer verarbeitet. Im Interior findet es beispielsweise in Türzuziehgriffen und Schaltknäufen Anwendung. Auch für Konsumgüter ist das TPU ein häufig genutztes Material für bspw. Skischuhe, Schuhsohlen und Kabelummantelungen.

Virtuelle Plattform als Messe-Alternative

Als Alternative zur verschobenen Fakuma bietet die BASF vom 13. bis zum 20. Oktober auf einer eigenen virtuelle Plattform mehr als 20 Themenstände von 3D- Druck und Verarbeitungstechnologien über Haushaltsanwendungen und Metallersatz bis hin zu maßgeschneiderten Lösungen für die Mobilität von heute und morgen. Hinzu kommen 15 Vorträge zu aktuellen Themen der Kunststoffindustrie, wie Digitalisierung, Nachhaltigkeit und Elektromobilität. Darüber hinaus stehen BASF-Experten für Live-Chats bereit. Die Registrierung für diese virtuelle Plattform ist unter fakuma.basf.com möglich.

www.plastics.basf.com

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