Time

Bauteilverzug im Vorfeld besser abschätzen

| Redakteur: Frauke Finus

Der Vergleich zwischen Simulation und Schweißversuch zeigt, wie genau die Simulation bereits die Realität abbildet. Mithilfe der Schweißstruktursimulation können daher ...
Der Vergleich zwischen Simulation und Schweißversuch zeigt, wie genau die Simulation bereits die Realität abbildet. Mithilfe der Schweißstruktursimulation können daher ... (Bild: Time)

Beim Schweißen kommt es im Bauteil unweigerlich zu einer Einbringung von Wärme, der zu Materialveränderung und zu Bauteilverzug führt. Mit einem Simulationsmodell kann Time aus Wissen jetzt den Verzug im Vorfeld der Schweißung abschätzen, um entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten.

„Beim Verschweißen von Bauteilen entstehen als Folge der Erwärmungs- und Abkühlphasen elastisch-plastische Veränderungen des Werkstoffgefüges und des Bauteilvolumens. Diese führen zu Eigenspannungen und Formänderungen in der Schweißkonstruktion“, erklärt Time-Mitarbeiter Tobias Girresser. „Der dabei auftretende Verzug als Teil der Formänderungen stellt einen Qualitätsmangel dar, der in der Regel teure Nachbearbeiten nach sich zieht.“ Daher seien für jeden Schweißung aufwändige Abläufe - also die Schweissnahtfolge, das Einspannen des Bauteils, Abkühlungsbedingungen usw. zu beachten, die einen hohen Einfluss auf den Verzug haben. „Diese Einflüsse können wir mit der FEM-Methode simulieren und die entsprechenden Maßnahmen daraus ableiten.“

Im Detail sieht das so aus: Um den Verzug im Vorfeld der Schweißung abschätzen und günstig beeinflussen zu können, setzt Time nach eigenen Angaben mit der Software Ansys jetzt die Schweißstruktursimulation auf der Grundlage der FEM (Finite Elemente Methode) ein und bietet damit für Unternehmen eine vorbeugende Unterstützung, um Bauteile besser zu dimensionieren und den Schweißvorgang so zu organisieren, dass die Bauteilveränderung während des MIG-, MAG- und WIG-Prozesses reduziert wird.

Schweißvorgänge besser planen

„Mithilfe von gekoppelten Simulationen können wir die Einwirkung der hohen Temperaturen beim Schweißen auf die Konstruktion berücksichtigen“, erklärt Girresser. Dabei werde zunächst das von den Schweißparametern abhängige Temperaturfeld berechnet und nachfolgend als Randbedingung für die Verzugssimulation verwendet. Anstelle des Schweißlichtbogens werde eine Wärmequelle verwendet, die sich mit der Schweißgeschwindigkeit entlang des Schweißpfades bewegt. Dabei werde die Schweißnaht stückweise durch das Hinzufügen von finiten Elementen erstellt.

„Vor der Berechnung des Verzugs passen wir iterativ den Wirkungsgrad und die Abmessungen der Wärmequelle mithilfe von Kalibrierversuchen an. Dafür werden in der Nähe der Schweißnaht während des Schweißvorgangs die Temperaturen mit Thermoelementen messtechnisch erfasst und dann mit den Simulationsergebnissen verglichen“, sagt Girresser. Bestehe eine ausreichende Übereinstimmung der Temperaturwerte, sei die Wärmequelle kalibriert.

„Mit dieser Simulation können unsere Kunden im Vorfeld ihre Schweißvorgänge besser planen und auf das jeweilige Bauteil abstimmen. Verbesserte Fertigungszeiten, weniger teure Nacharbeiten und weniger Ausschuss sind unter dem Strich die Folge und sorgen für mehr Effizienz“, fasst Time-Mitarbeiter Tobias Girresser die Vorteile zusammen.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Ausklappen
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Ausklappen
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45461974 / Konstruktion)

DER BRANCHENNEWSLETTER Newsletter abonnieren.
* Ich bin mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung einverstanden.
Spamschutz:
Bitte geben Sie das Ergebnis der Rechenaufgabe (Addition) ein.

Whitepaper

Kompendium Leichtbau 2018

Ideen für den Leichtbau sammeln

Leichtbau bedeutet, das Verhältnis zwischen Belastbarkeit und Gewicht einer Konstruktion zu vergrößern um Energie und Material einzusparen oder Kosten zu senken. Wir haben in diesem Kompendium die meist gelesenen Artikel zum Leichtbau zusammengefasst lesen

Technologietrends 2018

Die Top Technologietrends für 2018 in der Industrie - Teil 2

In den schnelllebigen Zeiten der Digitalisierung ist es häufig schwer, am Puls der Zeit zu bleiben. Lesen Sie jetzt, welche weiteren 7 Trends dieses Jahr im Fokus der Industrie stehen. lesen

Dossier Teilereinigung

Teile effizient reinigen

Erfahren Sie in diesem Dossier mehr über effektive und wirtschaftliche Bauteil- und Oberflächenreinigung in der Blechbearbeitung. lesen

News aus unserer Firmendatenbank

BLM Group Deutschland GmbH

LS5 und LC5: nicht nur Laserschneiden von Blechen

Mit der LS5 unterstreicht die BLM GROUP ihre Praxiserfahrung, ...

Kohler Maschinenbau GmbH

Erfolgreicher Messeauftritt für KOHLER auf der EuroBLECH

Auch in diesem Jahr präsentierte sich die KOHLER Maschinenbau GmbH mit zwei Messeständen auf der EuroBLECH dem Fachpublikum und stellte ihre Innovationen im Bereich der Bandanlagen und Teilerichtmaschinen vor. ...