Simulative Auslegung von Walzprofilierwerkzeugen sichert Qualität

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Hussmann Profilrollen Inh. Christoph Hussmann

Addition der Toleranzen führt zu Differenzen zwischen Simulation und realem Ergebnis

Da bei Hussmann naturgemäß alle Profilrollen unter Einhaltung der engsten Fertigungstoleranzen hergestellt werden, waren die Simulationsergebnisse aus den Konstruktionsdaten (Design Simulation) und vermessenen Rollendaten (Tool Simulation) nahezu deckungsgleich, was Hussmann erfreute. Die späteren Differenzen zwischen Simulationsergebnis und realem Ergebnis anhand des walzprofilierten Kaltprofils liegen vielmehr in der Addition der Toleranzen in der Produktion begründet, angefangen beim Lagerspiel der Arbeitswellen, Durchbiegung der Wellen, Schwankungen der mechanischen Materialeigenschaften des Coils und der Bandbreite über Spiel zwischen Welle und Bohrung der Rolle bis zur Toleranz der Rollenkontur, erläutert Hussmann. „Bei uns können sich die Kunden darauf verlassen, dass wir ihnen höchste Präzision bieten.“

Aber nicht nur für den Umformvorgang selbst nimmt die Simulation beim Walzprofilieren einen immer größeren Stellenwert ein, sondern auch für die Herstellung der Profilrollen.

Rollenwerkstoff soll schon in der Simulation nach der Belastung der Profilrolle ausgewählt werden

Wegen immer kürzerer Simulationszeiten sind die beim Umformen wirkenden Kontaktnormalspannungen und die Reibungskräfte im Vorfeld verfügbar. Daraus resultierend erhält man mit der Flächenpressung die Belastung der Rollen, der diese im Fertigungsprozess ausgesetzt sind. Bei Hussmann denkt man nun darüber nach, diese Kennwerte mit einer Werkstoffdatenbank zu koppeln und abzugleichen, so dass der Rollenwerkstoff belastungsorientiert abgestimmt auf jede Profilrolle ausgewählt werden kann.

Hintergrund ist, jede Rolle individuell zu betrachten und anhand des Belastungsprofils den optimalen Rollenwerkstoff auszuwählen. Damit können die benötigten Werkstoffeigenschaften zur Verfügung gestellt werden, ohne dass ein Werkstoff verwendet werden muss, dessen Eigenschaften „over-engineered“ sind und mit dem Rohmaterialpreis bezahlt, aber nicht benötigt werden.

Dennoch ist bei der Herstellung eines Rollensatzes der Mehraufwand durch die erhöhten Prozesskosten, die eine Individualauswahl des Rollenwerkstoffes mit sich bringt, mit Materialkosteneinsparungen durch belastungsorientierte Rollenwerkstoffselektion abzugleichen.

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