Rohr- und Profilbearbeitung

Virtuelles Walzprofilieren ist bereits Realität

 

11.08.2008 | Redakteur/Autor: Dietmar Kuhn

 

Die Wirtschaftlichkeit des Walzprofilierens steht und fällt mit der Erfahrung und dem Wissen – entweder in den Köpfen der Konstrukteure und Maschinenbediener oder in entsprechenden Software-Paketen für Konstruktion und Fertigung. Welche Rolle die Software für den Walzprofilierprozess spielt, darüber sprachen wir mit Data-M-Geschäftsführer Stefan Freitag.

Blechnet: Herr Freitag, wie lassen sich die Vorteile des Walzprofilierens durch die richtige Software noch verbessern?

Freitag: Mit der heute auf dem Markt erhältlichen Konstruktionssoftware für kalt umgeformte Profile ist es möglich, Neukonstruktionen auch komplexer Profile innerhalb von einigen Tagen fertigzustellen. Was vor 20 Jahren noch sechs Wochen gedauert hat, kann heute in wenigen Tagen erledigt werden. Mit Hilfe von analytischen Simulationswerkzeugen kann der Konstrukteur bereits in der Layoutphase eine Schwachstellen-Analyse durchführen. Das System unterstützt hier vor allem bei der Berücksichtigung der Längsdehnungen. Diese sind – bedingt durch das Umformverfahren – eine der Hauptursachen für Defekte am fertigen Profil. Die Berechnungen stützen sich aber immer auf die konstruierten Querschnitte. Die Rückfederung zwischen den Stationen oder die Durchbiegung der Wellen – wie beispielsweise bei hochfestem Material – wird nicht berücksichtigt.

Diese Dinge können nur mit Hilfe einer FEM-Berechnung berücksichtigt werden. Trotzdem hat der Einsatz der Software dazu geführt, dass die Konstruktionsabläufe sehr viel effektiver sind. So können heute ähnliche Profilquerschnitte sehr einfach aus bereits bestehenden Konstruktionen abgeleitet werden, weil die für die Umformblume zu Grunde liegenden Berechnungen voll parametrisch sind. Dabei spielt es keine Rolle, ob sich die Form oder die geometrischen Abmessungen einschließlich der Blechdicke ändern: Jede im Endquerschnitt vorgenommene Änderung wird automatisch auf die Umformblume übertragen. So kann die bereits bestehende Erfahrung hinsichtlich der Umformung effektiv genutzt werden. Die Systeme sind auch entsprechend transparent, das heißt, der Konstrukteur kann jederzeit nachvollziehen, mit welcher Bandbreitenberechnung oder welchem Kalibrierverfahren gearbeitet wurde.

Zusätzliche technische Berechnungen, wie zum Beispiel die statischen Festigkeitswerte oder die theoretische Rückfederung, helfen dem Konstrukteur, die erste Konstruktion möglichst optimal zu gestalten. Auch die Auslegung der Rollenwerkzeuge wird durch die Software unterstützt. Mit speziell abgestimmten Funktionen können bestimmte Konstruktionsprozesse automatisiert werden. Dazu gehört beispielsweise die Auslegung von formenden Rollen oder die Definition von Freiwinkeln. Aus den konstruierten Rollen werden die Fertigungsdaten automatisch extrahiert. Auch das bedeutet einen erheblichen Zeitgewinn, da die zeitraubende Tätigkeit der Detaillierung entfällt.

Über den Einsatz einer Rollendatenbank können Rollen gesucht und wiederverwendet werden, die in der Datenbank hinterlegt sind. Das spart Fertigungszeit und -kosten. Ein weiterer wichtiger Punkt ist der vermehrte Einsatz von Zubehörrollen. Auf Grund der immer komplexer werdenden Querschnitte kommen die Profilierer heute mit der klassischen Gerüstan-ordnung Ober- und Unterwalze sowie Seitenrolle nicht mehr aus.