FOAM – Software simuliert Herstellungsprozess von Schaumstoff

Digitaler Zwilling für Aufschäumprozesse

Aufgrund ihrer geringen Dichte sind Schäume für unterschiedlichste Anwendungen attraktiv. Sie kommen als Stoßdämpfer (Crashabsorption) oder auch für die Schall- und Wärmedämmung zum Einsatz und sind als Sitzstruktur in Fahrzeugen aller Art (Rollstuhl, Autositz, Flugzeugsitz) zu finden. 

Unsere Softwarelösung FOAM simuliert den Ausdehnungsprozess von Schäumen in beliebigen Geometrien und bietet die Möglichkeit, den Schaumbildungsprozess sowie die resultierende Schaumdichte in geschlossenen Formen im Voraus zu berechnen.
Um die notwendigen Parameter für das Schaummodell abzuschätzen, genügen gezielte Expansionsversuche in zylindrischen Behältern mit integrierter Temperaturmessung. Auf dieser Basis werden die Modellparameter automatisch ermittelt und direkt zur Simulation komplexer Schaumfüllvorgänge eingesetzt.

Unsere Software FOAM:

  • umfasst eine benutzungsfreundliche grafische Oberfläche.
  • bietet ein integriertes Vorverarbeitungswerkzeug für CAD-3D-Daten.
  • ermöglicht interaktives Nachbearbeiten (Postprocessing).
  • nutzt Multicore-Computertechnologie und läuft auf Windows- und Linux-Betriebssystemen.
  • umfasst automatisierte Parameteridentifikation von rheologischen Informationen aus Schäumungsexperimenten.

FOAM simuliert industrielle Schäumprozesse

Das RIM-Verfahren (Reaction Injection Molding) kommt häufig zur Herstellung geschäumter Leichtbaustrukturen zum Einsatz. Aufgrund ihrer geringen Dichte sind Schäume ideale thermische oder akustische Dämmstoffe und sind – insbesondere wenn sie textil verstärkt – sind ein guter Ersatz für schwere strukturelle oder mechanische Systeme. 

Unsere Software FOAM simuliert den RIM-Infiltrationsprozess von Schaumstoff sowie dessen Ausdehnung durch textile Verstärkungsstrukturen (so genannte strukturelle RIM oder S-RIM. FOAM ist ein hervorragendes Simulationstool zum Auslegen und Optimieren chemischer geschäumter Schaumkomponenten und -bauteile. Mit FOAM lässt sich auch der Herstellungsprozess von physikalisch geschäumten Materialien simulieren und optimieren.

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Simulation des Ausschäumens einer Kühl-Gefrierkombination mit Polyurethan-Schaum

Durch die Simulation mit FOAM können auch komplizierte Anforderungen an die Formfüllung vorhergesagt werden wie z.B.:

  • Entlüftungsstellen
  • Position des Einlasses, Pfadbewegung der Einspritzdüsen
  • die zum Füllen des Hohlraums erforderliche Materialmenge
  • die Notwendigkeit, den Einschluss von Gas in der Form zu vermeiden

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Simulation des Ausschäumens einer Kühlbox mit Polyurethan-Schaum

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Simulation eines kontinuierlichen Schaumprozesses von Sandwichpaneelen

Anwendungsbeispiele mit unserer Software FOAM

 

Simulation der PU-Schaumexpansion beim reaktiven Spritzgießen von Autositzen

Gemeinsames Projekt in Zusammenarbeit mit Fehrer Automotive und Audi bei dem FOAM zum Einsatz kommt und weiterentwickelt wird.

 

Forschungsprojekt Technische Textilien

RIM-Verfahren von Polyurethanschäumen

Im Projekt FoamInTextil simulieren wir Formfüllprozesse von Polyurethan-Schäumen für die Entwicklung von Verbundmaterialien.

 

Forschungsprojekt

Komplexe Dynamiken expandierender PU-Schäume

Zusammen mit unseren Partnern der TU Chemnitz entwickelten wir ein Modell, um die komplexen Dynamiken expandierender PU-Schäume vorherzusagen.