Computermodellierung

Wir beschäftigen uns mit der Modellierung von Technologieprozessen, insbesondere von Prozessen der Warm- und Kaltumformung von Blechen und Massivbauteilen und der Wärmebehandlung. Wir verwenden FE-Systeme DEFORM, Simufact, Autoform und ABAQUS. Die Simulationsberechnungen analysieren die Temperatur-, Dehnungs- und Spannungsfelder sowie den Werkstofffluss in jedem Moment des Prozesses. Darüber hinaus können die mechanische und thermische Beanspruchung der Werkzeuge und der Verlauf der Umformkräfte berechnet werden.

Freiform- und Gesenkschmieden

Bei der Simulation von Massivumformprozessen müssen die Zeitabstände zwischen einzelnen Hüben der Presse berücksichtigt werden, die die Temperaturverteilung im Material und damit auch den Werkstofffluss erheblich beeinflussen. Dieser Faktor ist nicht nur beim Gesenkschmieden, sondern auch beim Freiformschmieden von schwer umformbaren Werkstoffen sehr wichtig.

Herstellung von nahtlosen Rohren

Bei der Simulation der Rohrherstellung sind die frühen Phasen des Prozesses entscheidend, bei denen unerwünschte Exzentrizitäten entstehen können, die in den nachfolgenden Arbeitsschritten nicht mehr korrigiert werden können. Weitere wichtige Parameter sind Ovalität, unregelmäßige Wanddicke und Eigenspannungen. Ovalität wird durch ungleichmäßige lokale Verformungen bzw. durch unsymmetrische Abkühlung verursacht. Eigenspannungen beeinträchtigen die geometrische Stabilität und die Lebensdauer des Rohrs. Es ist wichtig, die Prozessparameter wie Umformgeschwindigkeit, Umformtemperatur und Abkühlung zu optimieren. Die Simulationen tragen zur Minimierung von Fehlern bei. Die richtige Einstellung der Prozessparameter verbessert die Homogenität der mechanischen Eigenschaften und minimiert die Maßabweichungen. Dies trägt zu der besseren Qualität und Zuverlässigkeit der Rohre im Betrieb bei.

Wärmebehandlung

Die Computersimulation der Wärmebehandlung erfordert die Kenntnis der Werkstoffeigenschaften und der Prozessparameter. Die wichtigsten Ergebnisse der Berechnung sind Temperaturkurven und Temperaturfelder über die Zeit, Phasenumwandlungen und Eigenspannungsverteilung. Die Simulation liefert auch Informationen über das Gefüge, die Korngröße und die Härteprofile. Weiterhin ist es möglich, die Tiefe der Diffusionsschichten (z.B. nach dem Aufkohlen) und die Verteilung der mechanischen Eigenschaften über das Volumen des Bauteils zu analysieren. Informationen über das Verzugsrisiko und die Eigenspannungen nach dem Abschrecken und Anlassen sind ebenfalls von besonderer Bedeutung.

Ausstattung

FE-Simulationssysteme DEFORM, Simufact, Autoform a ABAQUS
Programm für Berechnungen der Werkstoffeigenschaften JMatPro