Spritzgusssimulation

Wir bilden den Formfüllvorgang für Thermoplast und Duromer nicht-isotherm, transient und dreidimensional ab. Das Simulationsmodell entspricht der Kavität im realen Prozess. Schneckenvorraum, Plastifizierung sowie Temperierung gehen als Anfangs-/Randbedingung mit ein. Prozessparameter wie Füllrate, Umschaltpunkt, Material- und Werkzeugtemperatur könne eins zu eins übernommen werden. Das Material wird nicht-Newtonsch und bei Faserverstärkung anisotrop simuliert.  Wesentliche Ergebnisse sind Temperatur und Druckverteilung, Faserorientierung und Aussagen über Bindenähte, Lufteinschlüsse etc. Die im Prozess entstehende Faserorientierung kann für Struktur und Verzugssimulationen genutzt werden.

 

Forschungsschwerpunkte
  • Nicht-Newtonsche Fließmodellierung
  • Anisotropes Fließen
  • Faserbruch
  • Bauteilverzug
  • Recyclingmaterialien
  • Konturnahe Temperierung
  • Probabilistische Simulation

 

Forschungsprojekte
Ansprechpartner

Dr.-Ing. Florian Wittemann
Tel.: +49 721 608-45379
Email: florian.wittemann∂kit.edu

 

M.Sc. Bhimesh
Tel.: +49 721 608-45895
Email: bhimesh.bhimesh∂kit.edu

 

M.Sc. Stjepan Salatovic
Tel.: +49 152 32796259
Email: stjepan.salatovic∂kit.edu

 

 

Bild FAST-LB
Faserabhängige Strömungssimulation
Bild FAST-LB
Spritzgusssimulation

Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld


Numerical Study on Uncertainty Effects in Injection Molding
Wittemann, F.; Kärger, L.
2023. 23rd International Conference on Composite Materials : (ICCM 23) held in Belfast, Northern Ireland, from July 30th to August 4th 2023, Queen’s University Belfast
Schnelle Methode zur Approximation von Druck- und Faserorientierungsverteilung infolge prozess- und materialbedingter Streuungen im Spritzguss
Wittemann, F.; Kärger, L.
2023. NAFEMS-Magazin, 68 (4), 22–28
Structural health monitoring in additive manufactured structures by total electrical resistance measurements as
Liebig, W.; Muth, M.; Seitz, M.; Wittemann, F.; Weiss, P.
2022. ECCM20 - Proceedings of the 20th European Conference on Composite Materials - Composites Meet Sustainability (Vol 1-6), Ed.: A. Vassilopoulos, 1110–1117, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
Fiber breakage modeling based on hydrodynamic forces in macroscopic process simulations
Wittemann, F.; Maertens, R.; Henning, F.; Kärger, L.
2022. Composites Meet Sustainability - Proceedings of the 20th European Conference on Composite Materials. Ed.: A. Vassilopoulos, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
Influence of fiber breakage on flow behavior in fiber length- and orientation-dependent injection molding simulations
Wittemann, F.; Kärger, L.; Henning, F.
2022. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 310, 104950. doi:10.1016/j.jnnfm.2022.104950
Design Approach for a Novel Multi Material Variable Flux Synchronous Reluctance Machine without Rare Earth Magnets
Kesten, J.; Frölich, F.; Wittemann, F.; Knirsch, J.; Bechler, F.; Kärger, L.; Eberhard, P.; Henning, F.; Doppelbauer, M.
2022. 2022 International Conference on Electrical Machines (ICEM), Valencia, Spain, 05-08 September 2022, 2304–2310, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ICEM51905.2022.9910780
Simplified modeling of electromagnets for dynamic simulation of transient effects for a synchronous electric motor
Bechler, F.; Kesten, J.; Wittemann, F.; Henning, F.; Doppelbauer, M.; Eberhard, P.
2021. International Journal of Mechanical System Dynamics, 1 (1), 89–95. doi:10.1002/msd2.12005
Fiber-dependent injection molding simulation of discontinuous reinforced polymers. Dissertation
Wittemann, F.
2022. KIT Scientific Publishing. doi:10.5445/KSP/1000148499
Fiber-dependent injection molding simulation of discontinuous reinforced polymers. Dissertation
Wittemann, F.
2022, Februar 16. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000142956
Theoretical approximation of hydrodynamic and fiber-fiber interaction forces for macroscopic simulations of polymer flow process with fiber orientation tensors
Wittemann, F.; Kärger, L.; Henning, F.
2021. Composites. Part C, Open access, 5, Art.-Nr. 100152. doi:10.1016/j.jcomc.2021.100152
Simulation of Reinforced Reactive Injection Molding with the Finite Volume Method
Wittemann, F.; Maertens, R.; Bernath, A.; Hohberg, M.; Kärger, L.; Henning, F.
2018. Journal of composites science, 2 (1), Aritcle no: 5. doi:10.3390/jcs2010005
Injection molding simulation of short fiber reinforced thermosets with anisotropic and non-Newtonian flow behavior
Wittemann, F.; Maertens, R.; Kärger, L.; Henning, F.
2019. Composites / A, 124, 105476. doi:10.1016/j.compositesa.2019.105476