Rohr- und Profilbearbeitung
Virtuelles Walzprofilieren ist bereits Realität
11.08.2008 | Redakteur: Dietmar Kuhn
Blechnet: Welchen Einfluss hat die Software auf das Bearbeitungsergebnis?
Freitag: Heute werden sehr komplexe Querschnitte mittels Kaltwalzprofilieren hergestellt. Die dabei erreichte Qualität ist auch das Ergebnis der eingesetzten Software. Die Berechnungen werden nachvollziehbar, die Ergebnisse übertragbar. Es können bei der Berechnung der neutralen Faser oder bei der Auslegung der Blume keine Tippfehler mehr gemacht werden. Durch den Einsatz der Software kann aber auch die heute mögliche Genauigkeit von NC-Drehmaschinen genutzt werden. Auch das eine Grundlage für die Qualität, die heute möglich ist. Wir dürfen nicht vergessen, dass die Qualität des Endproduktes abhängig ist von vielen Prozessfaktoren: Die Qualität der Konstruktion, des Materials, der Rollenfertigung, der Profilieranlage und auch des Einrichtens muss gut sein. Passt einer dieser Faktoren nicht, dann gibt es auch Probleme mit dem Endprodukt.
Blechnet: Kann man den Walzprofilierprozess per Software komplett simulieren – gibt es das virtuelle Walzprofilieren?
Freitag: Ja – das durchgängige virtuelle Walzprofilieren ist bereits Realität. Aus der Konstruktion kommend wird der Rollensatz automatisch für die Simulation aufbereitet. Das für das Band erforderliche Gitternetz wird aus der Lage der Biegestellen automatisch aufbereitet, die Material- und Prozessparameter werden definiert. Zu den Prozessparametern gehört, ob es sich um Fertigung vom Coil oder um Platinenfertigung handelt, ob das Ablängen des Bandes simuliert werden soll, ob mit dem vereinfachten Modell simuliert werden soll oder ob mit rotierenden Rollen und Reibung gerechnet werden soll. Falls es sich um vorgelochtes Band handelt, kann das Lochbild auf das Gitternetz für das Material übertragen werden. Dadurch wird sichtbar, ob sich die Geometrie oder die Position der Löcher ändert.
Mit dieser Information kann die Form des meist sehr teueren Stanzwerkzeugs bereits in der Entwurfsphase korrigiert werden. Das wiederum spart Zeit und Kosten bei der Inbetriebnahme. Auch die Verwendung von Ziehsteinen oder Formschuhen ist in der Simulation kein Problem. Wir haben in den letzten Jahren mehrere Hundert Industrieprojekte bearbeitet, bei denen es meistens um die Optimierung von Rollensätzen mit Hilfe von FEA ging. Die Rückmeldungen, die wir aus diesen Projekten erhalten haben, bestätigen die zum großen Teil sehr gute Übereinstimmung zwischen Theorie (Simulation) und Praxis.
Natürlich gibt es auch Fälle, in denen die Ergebnisse nicht zusammenpassen. In solchen Fällen müssen wir dann prüfen, was der Unterschied zwischen Theorie und Praxis ist. Bei hochfesten Materialien ist es häufig die Durchbiegung der Wellen, die auf der Maschine zu einem anderen Ergebnis als in der Simulation führt. In diesen Fällen wird dann mit Hilfe der Simulationsergebnisse die Durchbiegung der Wellen berechnet, der daraus entstehende Walzspalt eingestellt und das Profil nochmals gerechnet. Durch den größeren Walzspalt wird das Material nicht mehr wie nötig ausgeformt und es kommt in solchen Fällen dann zu teilweise extremen Rückfederungsraten. Wenn also die Randbedingungen von Theorie und Praxis übereinstimmen, dann passt auch das zugehörige Ergebnis.
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