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7 Anwendung der Modelle
Strom
18,2
(ISPAYLAR 1996). Zum anderen ist es gerade im niederfrequenten bzw.
statischen Bereich möglich, dass die Prozesszone streng genommen nicht
durch eine einfache lineare Feder abgebildet werden darf. Bei sehr weichen
Strangpresslegierungen ist z. B. aufgefallen, dass eine Erhöhung der
Sollkraft nicht unweigerlich zu einer definierten Positionsverschiebung
des Schlittens führt (wie in Abbildung 7-11 ersichtlich), sondern dass das
Werkzeug immer weiter in das zu fügende Bauteil eintaucht und
plastifiziertes Material an die Oberfläche drängt. Dieses nichtlineare Verhalten
kann im verwendeten Modell nicht abgebildet werden.
A
17,3
0,0001 mm/A
0,00015 mm/A
16,9
0,0002 mm/A
0,00025 mm/A
16,4
0,0003 mm/A
0,0004 mm/A
16,0
0,0 0,5 1,0
Zeit
s 2,0
Lage
Abbildung 7-11: Gemessener Verlauf der Strom- und der Lage-Istwerte nach
einem Sollsprung von 1,6 A bei unterschiedlichen Werten des
Kraftreglers KK (n = 1000 min -1 , v = 350 mm/min, St = 3 mm,
Werkstoff EN AW-5182-H111, Werkzeug gemäß Abbildung
5-5)
Zusammenfassend ist festzustellen, dass das Verhalten der Prozesszone nicht
uneingeschränkt für alle Betriebsfälle durch die lineare Darstellung mit einer Feder
konstanter Federsteifigkeit abgebildet werden kann. Dennoch ist die betrachtete
Kraftregelung und damit auch das Positionierverhalten von Werkzeugmaschinen
während des Rührreibschweißens zumindest qualitativ berechenbar. Folgerichtig
kann das vorliegende Modell dazu verwendet werden, Regelparameter
vorauszubestimmen und das Verhalten von Werkzeugmaschinen noch während
des Entwicklungsprozesses ohne umfassende Experimente zu optimieren. Zusätzlich
dazu kann der Einsatz entsprechender Modelle einen Beitrag zur Auswahl
geeigneter Maschinen und zur Reduzierung kostenintensiver Experimente
152
0,012
mm
0,006
0,0001 mm/A
0,00015 mm/A
0,003
0,0002 mm/A
0,00025 mm/A
0,000
0,0003 mm/A
0,0004 mm/A
-0,003
0,0 0,5 1,0
Zeit
s 2,0