Cosateq Sensorbasierte Steuerung senkt Materialverbrauch um 15 %

Autor / Redakteur: Gerd Leiprecht / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

In Verbindung mit extrem genauen Längenmesssystemen sorgt ein Reglersystem bei Metallpulverpressen und Großteil-Transferpressen für wirtschaftliche Produktionsergebnisse. Die geforderte Genauigkeit wird erreicht, die Produktionsqualität erhöht, der Ausschuss verringert und bis zu 15 % Material werden gespart.

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Das Reglersystem Prynamics bekommt auch nicht lineare Regelstrecken von Großteil-Transferpressen in den Griff.
Das Reglersystem Prynamics bekommt auch nicht lineare Regelstrecken von Großteil-Transferpressen in den Griff.
(Bild: Cosateq)

Was haben Metallpulverpressen und Großteil-Transferpressen gemeinsam? Auf den ersten Blick nur die Tatsache, dass beide Pressen sind. Metallpulverpressen dienen beispielsweise zur Produktion von Hartmetallen für Schneidwerkzeuge, Zahnrohlingen und künstlichen Diamanten. Großteilpressen stehen in den Presswerken der Automobilhersteller und formen aus glatten Blechen komplexe Karosserieteile wie komplette Seitenteile, Kotflügel und Motorhauben. Gemeinsam ist beiden, dass sie zum wirtschaftlichen Betrieb eine hochpräzise Pressensteuerung mit ausgefeilter Sensorik und Aktorik benötigen.

Bei Metallpulverpressen zählt die Positioniergenauigkeit

Mit dem Reglersystem Prynamics hält der Wangener Regelungstechnikspezialist Cosateq eine Lösung bereit, die den unterschiedlichen Anforderungen gerecht wird. Die Regelung ist präzise, robust und steht in verschiedenen Formaten und Leistungsklassen zur Verfügung. Als Softwarebasis fungiert die ebenfalls vom Unternehmen erstellte Entwicklungs- und Inbetriebnahme-Umgebung Scale-RT für Echtzeitsimulation, Rapid Control Prototyping und Messdatenauswertung.

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Der Vorteil dieser Softwarebasis besteht darin, dass bei der Entwicklung der Reglersoftware für eine neue Presse ein Echtzeit-Simulationsmodell der jeweiligen Presse ausgeführt werden kann. Das Modell selbst wird zuvor beispielsweise mit Matalab/Simulink erstellt. Mithilfe der Simulation lassen sich Regleralgorithmen testen und schrittweise optimieren. Ein Blick auf die unterschiedlichen Pressensysteme hilft, das jeweilige Anforderungsprofil an Steuerung und Wegsensor zu verstehen.

Metallpulverpressen stellen durch das Pressen von Pulver aus Metallen feste Körper her. Am Beginn der Fertigung wird in die Presse das Presswerkzeug mit der Hohlform des zu formenden Werkstücks eingelegt. Die Pulvermischung weist durch die Hohlräume zwischen den einzelnen Körnern zunächst ein großes Volumen auf. Der hohe Druck schiebt die Pulverkörner zusammen: Das Volumen schrumpft und die Kohäsion nimmt zu. Im anschließenden Sinterprozess kristallisieren die Teilchen über ihre Berührungsflächen hinweg und formen einen festen Körper.

Bei Großteil-Transferpresse ist eine konstante Kraft verpflichtend

Bei Großteil-Transferpressen ist die exakte Regelung der Ziehkräfte die Voraussetzung für hohe Produktqualität und geringe Ausschussrate. Die zu regelnden hydraulischen Ziehkissen tragen das Werkzeug zum Ziehen der Blechteile. Kräfte von mehreren Tausend Tonnen zwischen Ziehkissen und Pressenstößel sorgen dafür, dass das Blech im festen Aggregatzustand zu fließen beginnt. Erst nach diesem Tiefziehprozess hat das Karosserieteil die gewünschte hohe Formstabilität. Je konstanter die Kraft während des Ziehens ist, desto glatter wird das Karosserieteil und damit dessen Güte.

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