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Vortrag

Virtuelle Versuchsplanung von Stranggussprozessen zur Auslegung der Kühlstrategie risskritischer Legierungen

Freitag (18.09.2020)
14:00 - 14:30 Uhr

14:00 - 14:30 Uhr

Mit heutigen Softwarelösungen zur Prozesssimulation entwickelt sich der klassische Einsatz der reinen Simulation hin zur Prozessoptimierung. Integrierte Statistikwerkzeuge, wie die virtuelle Versuchsplanung, ermöglichen die systematische virtuelle Erprobung eines Prozessfensters. Somit kann der Experte signifikante Prozessparameter identifizieren und die Auswirkungen von Parameteränderungen ohne teure Versuche in der Fertigung untersuchen.

Die Simulation liefert dabei quantitative Erkenntnisse über Strömung, Erstarrung und Spannungsbildung bei Stranggussprozessen. Dies umfasst den gesamten Prozess, vom Verteiler und der Einströmung in die Kokille bis zum Erstarren und Abkühlen des Stranges, der durch verschiedene Kühlzonen abgezogen wird. Die Prozesssimulation liefert wichtige Informationen über Qualität und Produktivität zur Bewertung von Prozessalternativen.

Ein Schwerpunkt in dieser Arbeit liegt auf der Bewertung neuer Kriterien zur Vermeidung von Rissen. Mit Hilfe der Spannungsberechnung liegen Ergebnisse zur Beurteilung verschiedener Rissarten vor. Die Spannungssimulation dient zudem auch zur Beschreibung der Spaltbildung in der Kokille und der entsprechenden Änderung der Wärmeübertragungsbedingungen.

Die hier gezeigten Ergebnisse werden für industrienahe Prozesse für eine risskritische Messinglegierung vorgestellt. Die Ergebnisse der virtuellen Versuchsplanung liefern an diesem Beispiel die notwendigen Informationen zur optimalen Auslegung der Kühlstrategie. Bei risskritischen Legierungen wird häufig ohne Spritzwasser gekühlt und zudem wird mit einer langsamen Gießgeschwindigkeit gearbeitet. Das Ziel ist somit die Erzeugung eines digitalen Zwillings, der in der Produktion begleitend verwendet wird, um optimale Betriebsbedingungen einzustellen.

Sprecher/Referent:
Erik Hepp
MAGMA Gießereitechnologie GmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Wilfried Schäfer
    MAGMA Gießereitechnologie GmbH