Schweißen großer und komplexer Baugruppen

Mit Simufact Welding 6 bringt Simufact eine weiterentwickelte Version seiner Schweißsimulationslösung auf den Markt. Zu den wichtigsten Neuerungen gehören vereinfachte Berechnungsmethoden, mit deren Hilfe thermische und thermisch-mechanische Schweißprozesse schneller berechnet werden können. Damit ebnet die Software den Weg für eine Berechnung langer Schweißnähte, multipler Schweißpunkte und großer, komplexer Baugruppen innerhalb praxisnaher Simulationszeiten.

13. Dezember 2016

Die Weiterentwicklung des Solvers, der „Berechnungskern“ der Software, beschert den Anwendern von Simufact Welding 6 kürzere Simulationszeiten und legt auch hinsichtlich der Rechenstabilität weiter zu. Zusätzlich deckt die neue Version ein breiteres Spektrum für die Simulation von Fügeverfahren ab: Simufact Welding unterscheidet jetzt die Verfahren Elektronenstrahl- und Laserstrahlschweißen und deckt auch die Prozesse Löten und Spannungsarmglühen ab.

Neue Berechnungsmethoden

In vielen Branchen entstehen bei der Fertigung und im Zusammenbau komplexe, große Baugruppen. In der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Schiffbau sowie dem Anlagen- und Maschinenbau sind meterlange Schweißnähte oder multiple Schweißpunkte Tagesgeschäft in der Fertigung.

Die Simulation solcher Fügeprozesse mit voll-transienten Berechnungsverfahren liefert genaue Simulationsergebnisse, geht jedoch zumeist einher mit langen Rechenzeiten. In der Industrie stehen aber häufig Fragen zur Machbarkeit im Mittelpunkt. Genau hier kann Simufact Welding 6 als zuverlässiges Werkzeug dienen, das Aussagen über Verzüge und Eigenspannungen komplexer Strukturen trifft – bei kurzen Berechnungszeiten.

Der Einsatz von Simufact Welding ist jetzt skalierbarer geworden: Neben den genauen Berechnungsverfahren bietet die Schweißsimulationssoftware sowohl für thermische als auch für thermisch-mechanische Fügeprozesse, wie dem Widerstandspunktschweißen, vereinfachte Berechnungsmethoden an, die bei kurzen Rechenzeiten schnelle Aussagen zum Beispiel zur Verzugsrichtung liefern.

Auf diese Weise können nun auch Entwicklungsabteilungen ihre Modelle mithilfe vereinfachter Simulationsmethoden auf fertigungstechnische Fragestellungen durchleuchten. Ein solcher „Model-Check“ hilft, die Modelle je nach Simulationsergebnis anzupassen und bereits im Vorfeld der Fertigung zu optimieren.

 

Die Simulation von Lötprozessen verfolgt oftmals das Ziel, die Wärmequelle und die Prozessparameter zu optimieren. Bei solchen Lötprozessen werden Wärmequellen eingesetzt, die verglichen mit anderen Schweißverfahren mit niedrigeren Wärmeeinträgen arbeiten. Das neue Modul Brazing bietet an, bei konventionellen Lötprozessen den Wärmeeintrag auf den Zusatzwerkstoff zu beschränken. Anwender, die sich mit Laserlötprozessen auseinandersetzen, können die Wärmequelle auch auf das Gesamtmodell anwenden.

Das Anwendungsmodul Stress Relief dient der Abbildung des Spannungsarmglühens, einem weit verbreiteten Verfahren, das zum Ziel hat, innere Spannungen im Werkstück abzubauen. Für das Anwendungsfeld Elektronenstrahlschweißen liefert das neue Anwendungsmodul Electron Beam funktionale Verbesserungen: Mit Simufact Welding 6 lässt sich der Schweißprozess in der Vakuumkammer modellieren, so dass der Anwender den Wärmeverlust vor und nach dem Schweißen berechnen kann.

 

Einfachere Auswertung der Ergebnisse

Neue Funktionen erleichtern dem Anwender die Auswertung der Simulationsergebnisse: Mit dem Post-Particle-Tracking kann der Anwender beim Abgleich der Simulationsergebnisse mit den Messdaten je nach Ergebnis die Messpunkte nachträglich flexibel setzen. So lassen sich Modelle wesentlich einfacher und schneller optimieren.

Während der Schweißprozesse wirken auf die Spannwerkzeuge Kräfte ein, die der Ingenieur mithilfe der Time-History-Plot-Funktion messen und auswerten kann. Die Messungen geben ihm Auskunft zum Spanner-Kräfteverlauf sowie zur Verschiebung der Werkzeuge.