VERPACKEN-AKTUELL

Informationen aus der Verpackungsbranche


Digitale Simulation des Glasformungsprozesses

Gerresheimer verkürzt die Entwicklungszeit für Glasbehälter

13. November 2019, von: Susanna Stock

Visuelle Darstellung verschiedener Belastungsszenarien.

Quelle: Gerresheimer AG

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

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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