Shrinkage simulation of blow molded parts using viscoelastic material models

Abstract: The utilization of simulation procedures is gaining increasing attention in the product development of extrusion blow molded parts. However, some simulation steps, like the simulation of shrinkage and warpage, are still associated with uncertainties. The reason for this is on the one hand a lack of standardized interfaces for the transfer of simulation data between different simulation tools, and on the other hand the complex time‐, temperature‐ and process‐dependent material behavior of the used semi crystalline polymers. Using a new vendor neutral interface standard for the data transfer, the shrinkage analysis of a simple blow molded part is investigated and compared to experimental data. A linear viscoelastic material model in combination with an orthotropic process‐ and temperature‐dependent thermal expansion coefficient is used for the shrinkage prediction. A good agreement is observed. Finally, critical parameters in the simulation models that strongly influence the shrinkage analysis are identified by a sensitivity study.
Der Einsatz von Simulationsverfahren gewinnt in der Produktentwicklung extrusionsblasgeformter Kunststoffhohlkörper zunehmend an Bedeutung. Einige Simulationsschritte, wie z. B. die Simulation von Schwindung und Verzug, sind jedoch noch mit Unsicherheiten verbunden. Grund dafür ist zum einen das Fehlen standardisierter Schnittstellen für den Transfer von Simulationsdaten zwischen verschiedenen Softwaretools und zum anderen das komplexe zeit‐, temperatur‐ und prozessabhängige Materialverhalten der verwendeten teilkristallinen Polymere. Unter Anwendung eines neuen Schnittstellenstandards für den Datentransfer wird die Schwindungsanalyse eines einfachen blasgeformten Bauteils untersucht und mit experimentellen Daten verglichen. Für die Schwindungssimulation wird ein linear viskoelastisches Materialmodell in Kombination mit einem orthotropen prozess‐ und temperaturabhängigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet. Der Vergleich mit experimentellen Messdaten zeigt eine gute Übereinstimmung. Abschließend erfolgt eine Sensitivitätsstudie zur Identifikation der maßgeblichen Einflussgrößen auf die Schwindungssimulation.

Angaben zum Objekt

• Weitere Titel: Schwindungssimulation blasgeformter Bauteile unter Verwendung viskoelastischer Materialmodelle
• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Umfang: Online-Ressource
• Sprache: Englisch

Verweise und Beziehungen

• Erschienen in: Shrinkage simulation of blow molded parts using viscoelastic material models ; volume:53 ; number:4 ; year:2022 ; pages:449-466 ; extent:18 ; Materials science and engineering technology ; 53, Heft 4 (2022), 449-466 (gesamt 18)

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Urheber: Michels, Patrick ; Bruch, O. ; Evers‐Dietze, B. ; Grotenburg, D. ; Ramakers‐van Dorp, E. ; Altenbach, Holm

Weitere Informationen

• DOI: 10.1002/mawe.202100350
• URN: urn:nbn:de:101:1-2022041116233344078412
• Rechteinformation: Open Access; Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Letzte Aktualisierung: 15.08.2025, 07:22 MESZ