ANlAGENTECHNOlOGIE Leichtmetall - Otto Junker GmbH

PRODUKTION Edelstahlgießerei
Die rechnerische Simulation – Das moderne Handwerkzeug
der Gießer
Vor ca. 30 Jahren legte Prof. Dr. Dr. e.h. Peter Sahm vom
Gießerei-Institut der RWTH Aachen den Grundstein der
rechnerischen Simulation, die in den Anfängen mit den Aussagen
wie „da kommen die Bildschirmgießer“ jedoch von
der Gießerwelt belächelt wurde.
Die Klientel der Gießer erkannte dann aber sehr schnell die
großen Vorteile dieser Technik. Teure Vorversuche bis zur
optimalen Auslegung von Gussteilen konnten durch die
rechnerische Simulation ersetzt werden.
Die Zeitersparnis war ebenfalls von erheblicher Bedeutung,
da die Modelländerungen und Optimierungsschritte nicht
mehr aufwendig an dem Modell bzw. an der Form erfolgten,
sondern direkt am Computer.
Die Edelstahlgießerei der OTTO JUNKER GmbH hatte diese
Möglichkeiten sehr früh erkannt und unterstützte die Weiterentwicklung
dieser Technik mit Forschungsprojekten, die von der
OTTO JUNKER Stiftung finanziert wurden.
Bereits seit 1992 ist die rechnerische Simulation in der Edelstahlgießerei
erfolgreich im Einsatz. Dieses Werkzeug ist gerade für
Kundengießer, die im Projektgeschäft tätig sind, von größter
Bedeutung. In der Regel werden im Projektgeschäft Bauteile nur
in geringen Stückzahlen gegossen, so dass Fehlabgüsse oder
aufwendige, praktische Vorversuche zur Auslegung des Bauteils
nicht wirtschaftlich wären. Daher wird die rechnerische Simulation
dazu genutzt, komplexe Bauteile mit hohen Güteanforderungen
im Vorfeld zu optimieren.
Das Ziel bei der rechnerischen Simulation besteht darin, die theoretisch
ermittelten Gieß- und Anschnittparameter auf die Praxis
zu übertragen. An dieser Stelle soll ein Maschinenbett mit einem
Gießgewicht von ca. 2.300 kg als Beispiel dienen, das über die
rechnerische Simulation iterativ hinsichtlich des Formfüllungsverhaltens
(Bild 1) und des Erstarrungsverhaltens (Bild 2) am Computer
optimiert wurde. Der Prototyp (Bild 3) bestätigt bei der
Qualitätsprüfung die Simulationsergebnisse eindrucksvoll.
Die rechnerische Simulation bietet viele Möglichkeiten,
sowohl den Fertigungsablauf als auch die Produktqualität
bereits in der Ausarbeitungs- und Konstruktionsphase wirtschaftlich
effizient zu gestalten.
Elmar Westhoff (Tel. +49 2473 601 400)
Bild 1: Formfüllungssimulation als Funktion des Temperaturgra-
dienten.
Bild 2: Erstarrungssimulation als Funktion des Temperaturgradienten.
Die Erstarrungssimulation schließt sich an die Formfüllungssimulation
an.
Bild 3: Maschinenbett – Prototyp
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