Die Glasproduktion beginnt mit dem Bau der Form. Je genauer die Formen konstruiert und gefertigt sind, umso besser ist die Qualität und der Flasche. Eine perfekte, gleichmäßige Glasverteilung ist für die Festigkeit und die Nachhaltigkeit der hochsensiblen Produkte der Schlüssel zum Erfolg. Gerresheimer setzt dafür auf eine innovative Simulationssoftware. Sie stimmt die Produktionsparameter auf Basis von CFD (Computational Fluid Dynamics oder numerische Strömungsmechanik) ab. So verbessert sie die Produkte und verkürzt die Entwicklungszeit. Auf der CPhI Worldwide in Frankfurt präsentierte Gerresheimer vom 5. bis zum 7. November 2019 ein umfassendes Portfolio an pharmazeutischen Glasbehältern für feste und flüssige Medikamente.
„Unsere Kunden fordern nachhaltige und daher leichte, aber trotzdem stabile Produkte“, sagt Philipp Amrhein, Manager New Product Development & Mould Design bei Gerresheimer in Lohr. Um diese Anforderungen erfüllen zu können, verwendet das Unternehmen Simulationssoftware, die für Festigkeitsberechungen sowie Simulation des Produktionsprozesses von Behälterglas entwickelt wurde.
Ergebnis der Prozesssimulation – Analyse der Glaswandstärkenverteilung.
Quelle: Gerresheimer AG
Ergebnis der Prozesssimulation – Analyse der Glaswandstärkenverteilung.
Quelle: Gerresheimer AG
Unter Berücksichtigung aller chemischen und physikalischen Glasparameter werden der formgebende Fertigungsprozess und das Design der Formen optimiert. Ebenfalls wird die Formenkühlung mittels CFD Simulationen optimal für den jeweiligen Prozess ausgelegt, was zu Spannungsreduzierungen im Glasbehälter und effektiv zu verbesserter Qualität des Produktionsprozesses führt.
Was früher durch langwierige, empirische Versuche zu einem stabilen Produktionsprozess führte, geschieht heute, sozusagen per Knopfdruck, durch den Einsatz der computerbasierten Simulationssoftware in wenigen Minuten am Computer. Im Anschluss werden die Ergebnisse über Schnittstellen direkt in die dreidimensionale CAD-Software der Formenkonstruktion übertragen, und die Formenbearbeitungsmaschinen erstellen daraus unmittelbar die Formenwerkzeuge. Darüber hinaus reduziert die Simulationssoftware die Entwicklungszeit um bis zu 70 Prozent.
Auf der Grundlage der bekannten Finite-Element-Analysis, auch FEA-Methode genannt, wird berechnet, welche Spannungen sich aus den Produktanforderungen auf die Glasbehälter auswirken. Aufgrund dieser Ergebnisse können Schwachstellen noch vor den fertigen Artikelzeichnungen des Produktes vermieden werden. Inzwischen ist die computergestützte Simulation des Formungsprozesses und der Produktanforderungen aus der täglichen Formenkonstruktion nicht mehr wegzudenken.
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