Wenn Bleche zu Blumen erblühen

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Weiterhin enthält Profil mehrere Baustei-ne zur Qualitätssicherung, die dem Konstrukteur helfen, die gefürchteten Formabweichungen und damit Ausschuss zu vermeiden: „Dies beginnt bei der schnellen Berechnung der Bandkantendehnung und führt über die Profil-Spannungs-Analyse (PSA) bis hin zur Simulation mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM).“

Werden relativ breite Bänder in einer Walzprofilieranlage zu Trapezprofilen geformt, ist der Verlauf der Bandkante für den Erfolg von entscheidender Bedeutung. Die kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten ist die Gerade – doch dabei wird die Bandkante sowohl im Einlauf als auch im Auslauf geknickt. Deshalb gilt als zweiter wichtiger Gesichtspunkt für die Wahl der Übergangskurve, dass die Bandkante tangential ein- und auslaufen muss. In der Praxis benutzt man häufig einen linearen Übergang mit Rundungsradien im Ein- und Auslauf oder einen kosinusförmigen Verlauf.

Nachdem ein neuer Rollensatz für ein Kaltwalzprofil fertig konstruiert ist, müssen noch die Unterlagen für die Fertigung erstellt werden. Dazu gehört auch für jedes Walzengerüst ein Rollenaufbauplan, der sowohl das zusammengebaute Gerüst als auch die Rollen einzeln mit Bemaßung darstellt. Dies geschieht innerhalb des Softwarepakets Profil weitgehend automatisch. Es wird eine vorbereitete Formatvorlage ausgewählt und das zusammengebaute Gerüst erscheint im Zentrum. Danach lassen sich die Rollen einfach durch Anklicken hochnehmen und vereinzeln.

Die Profil-Spannungs-Analyse (PSA) ist die zweite Stufe des Qualitätssicherungs-Konzepts. Die Oberfläche des Blechbands wird in kleine Schalenelemente zerlegt und deren geometrische Verformung beim Durchlauf durch die Profiliermaschine berechnet. Daraus werden die Spannungen im gesamten Profil ermittelt und farbig dargestellt. Dies ist dann wichtig, wenn die höchsten Spannungen nicht an der Bandkante auftreten, etwa wenn umgefaltete Bandkanten hochgestellt werden.

Profil mit Schnittstelle zu FEM-System „Abaqus/Explicit“

Die dritte Stufe des Qualitäts-Konzepts schließlich ist die virtuelle Profiliermaschine. Die Finite-Elemente-Methode (FEM) bietet die Möglichkeit, durch die Simulation des Walzprofilierprozesses im Rechner sehr genaue Informationen über die Spannungsverhältnisse im Profil während des Durchlaufs durch die Maschine und nach Verlassen der Maschine sowie über die auftretenden Formabweichungen zu erhalten. Dazu besitzt Profil eine Schnittstelle zum weit verbreiteten FEM-System „Abaqus/Explicit“.

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