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SOLIDWORKS Flow Simulation ist der Taktgarant bei der FRIMO GmbH
Wie kommt eigentlich das Leder auf die Autositze und wie wird ein Armaturenbrett verkleidet? Das Team der FRIMO GmbH in Freilassing hat sich genau darauf spezialisiert, indem es Vakuumkaschieranlagen entwickelt. Mit höchstem technischem Knowhow konstruieren sie Kaschieranlagen, welche die Elemente hochwertiger Fahrzeuginnenräume mit unterschiedlichen Materialien, meist Leder, überziehen. Dabei versuchen Sie sich stetig weiter zu entwickeln und die Grenzen der Möglichkeiten zu verschieben.
Herausforderung
- Von Handarbeit zur Automatisierung
- Von Ausprobieren zur Simulation
- Optimierung der Taktzeit
Lösung
„Wir haben die Simulationsergebnisse nach dem physikalischen Bau mit den Aufnahmen einer Wärmebildkamera verglichen. Wir sehen jedes Mal eine punktgenaue Übereinstimmung.“
– Christoph Mayrhofer, FRIMO Group GmbH
Produktionsprozess bei FRIMO
„Im Prinzip“, so berichtet uns Christoph Mayrhofer,“geht es darum, dass in unseren Anlagen ein Deko-Zuschnitt um einen Kunststoffträger gestülpt und auf der Innenseite verklebt wird.
Was man früher in mühseliger Handarbeit erledigte, geschieht heute aufgrund der Stückzahlen automatisch. Der Vorteil der Automaten liegt in Ihrer Präzision. Sie sind in der Lage das Deko-Material, unter anderem mit sogenannten Umbugschiebern, selbst in den schwierigsten Ecken zu platzieren. Neben einem perfekten Überzugergebnis ist die Taktzeit ein enorm wichtiges Leistungskriterium in der Serienfertigung.
Und hier gibt es eine große Herausforderung zu meistern.“
Die Herausforderung
Der Kleber hat eine herstellerabhängige Aktivierungstemperatur zwischen 60 und 80 Grad. Diese Temperatur muss möglichst schnell über die gesamte Klebelinie erreicht werden, was wiederum bei einem Armaturenbrett nicht unerheblich ist. Zum Einsatz kommt eine Heißluftheizung, die an ein handgeformtes Rohr angeschlossen ist, welches über der Kleberlinie positioniert wird. Durch zahlreiche Löcher strömt die heiße Luft auf den Kleber, wobei der Luftstrom noch durch aufgelötete Röhrchen geleitet wird.
Weitere Heizelemente wie Infrarotlampen unterstützen an kritischen Stellen die Heizung.
Zusätzlicher Aufwand
Die Anfertigung des Heizrohres geschieht in dutzenden Stunden Handarbeit. Viel Aufwand bereitet das Ausgleichen des Luftstroms über die Positionierung des Einblasstutzen und über die Dimensionierung der Auslassbohrungen und Röhrchen.
Hier ist immens viel Erfahrung und „Trial an Error“ nötig. Trotz all dem ist jedes Mal ungewiss, ob und wann die Heizung zufriedenstellend funktioniert und wie viel Zeit die Heizphase in Anspruch nimmt, was sich wiederum auf die versprochene Taktzeit auswirkt.
Punktgenaue Simulation
Dieser Herausforderung hat sich Christoph Mayrhofer gestellt – heute löst er sie mit SOLIDWORKS Flow Simulation! „Das handgeformte Rohr wird nun durch einen gedruckten „3D-Heizkörper“ ersetzt, der aufgrund der freien Formgebung, mit dem idealen Abstand zur Klebenahmt konstruiert wird. Nach dem Positionieren der Bohrungen wird mit Flow Simulation virtuell die Heizleistung getestet. Auf Basis der Ergebnisse wird das CAD-Modell in mehreren Schleifen optimiert und erneut simuliert.“
Das Ergebnis kann sich sehen lassen: die Heizung ist hochoptimiert und die Dauer der Heizphase und somit die Taktzeit können mit Hilfe der CFD-Simulation verkürzt und genau vorbestimmt werden.
„Bereits mehrfach haben wir die Simulationsergebnisse nach dem physikalischen Bau mit den Aufnahmen einer Wärmebildkamera verglichen. Wir sehen jedes Mal eine punktgenaue Übereinstimmung.“
Mittlerweile werden bei FRIMO auch flüssigkeitsbeheizte Umbugschieber über das 3D-Druckverfahren erstellt. Auch hier wird der Vorzug der konturnahen Temperierung ausgenutzt, da die Kanäle und die Querschnittsformen durch das Bauteil frei von den Restriktionen der klassischen Fertigung konstruiert werden können. Selbstverständlich werden auch diese Bauteile mit SOLIDWORKS Flow Simulation optimiert.
Weiterhin setzt FRIMO auf die klassische Strukturanalyse von SOLIDWORKS Simulation – gerade wurde der reale Bruch eines mechanischen Teils in der Simulation nachgestellt. So schuf man eine hervorragende Wissensbasis für die Neukonstruktion.
Verwendete SOLIDWORKS Software
SOLIDWORKS Flow Simulation
Simulieren Sie Strömungskräfte, Wärmeübertragung und Fluidströmungen, um genau zu verstehen, wie sich diese in Ihrer Konstruktion verhalten.
Durch eine kontinuierliche Verbesserung Ihres Produktes mit gepaarter Simulation, ist es Ihnen möglich, den Vorsprung zur Konkurrenz schnell auszubauen.
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