Widerstandspunktschweißen abbilden

Simufact öffnet den Vorhang für die fünfte Version seiner Schweißsimulationssoftware Simufact.welding. Zu den wesentlichen Neuerungen gehören die AFS-Technologie zur Auswahl des Schweißprozesstyps mit prozessspezifischen Voreinstellungen und die Abbildung des Widerstandspunktschweißens sowohl als Prozess- als auch als Struktursimulation.

16. Dezember 2015
Die neue Produktversion verwendet nun auch die AFS-Technologie zur Auswahl des Schweißprozesstyps mit prozessspezifischen Voreinstellungen. (Bild: Simufact)
Bild 1: Widerstandspunktschweißen abbilden (Die neue Produktversion verwendet nun auch die AFS-Technologie zur Auswahl des Schweißprozesstyps mit prozessspezifischen Voreinstellungen. (Bild: Simufact))

Mit Simufact.welding 5 legt Simufact die Grundlagen zur Einführung der bereits in Simufact.forming bewährten AFS-Technik (Application Function Sets). Der Anwender kann nun auch in der Software über eine initiale Auswahl von Schweißverfahrenstypen und Anwendungsszenarien auswählen. Je nach Prozesstyp sind unterschiedliche, praxisnahe Voreinstellungen, zum Beispiel für die Berechnungszeitschritte und -parameter, hinterlegt. Simufacts AFS-Technik zielt darauf ab, die Bedienung der Simulationssoftware benutzerfreundlicher zu gestalten bis zur intuitiven Nutzung der Anwendung. Ein Ansatz, der sich für Anwender im Arbeitsalltag schnell auszahlt.

Mit der neuen Version können Anwender zusätzliche Schweißverfahrenstypen, Verfahrensschritte und Anwendungsszenarien abbilden. Dazu gehören das Lichtbogenschweißen, Strahlschweißen, das Untersuchen von Einflüssen unterschiedlicher Spannkonzepte und Abkühlzeiten sowie das neue Verfahren Widerstandspunktschweißen.

Widerstandspunktschweißen simulieren

Bisher hat Simufact.welding ausschließlich die Folgen der Wärmewirkung des Schweißprozesses mittels mathematischer Hilfsquellen berücksichtigt. Auf dieser Basis kann der Anwender sowohl Eigenspannungen und Schweißverzüge berechnen als auch die Entwicklung der Werkstoffeigenschaften verfolgen. Man spricht hier von der Schweißstruktursimulation. Mit der Version 5 geht Simufact nun einen Schritt weiter und schließt die Schweißprozesssimulation beim Widerstandspunktschweißen mit ein, um Fragen zu den am Schweißgerät einzustellenden Parametern und zur Prozessstabilität zu beantworten.

Stellvertretend für diese funktionale Weiterentwicklung ist hier die Abbildung des Schweißverfahrens Widerstandspunktschweißen im Modul Resistance Spot Welding zu nennen – ein Verfahren, das insbesondere in der Automobilindustrie stark eingesetzt wird. Mit dem neuen Modul können Anwender den elektrisch-thermisch-metallurgisch-mechanisch gekoppelten Widerstandpunktschweißprozess abbilden, inklusive einer benutzerfreundlichen Definition der im Raum verfahrbaren X- und C-Schweißzangen. So wird es möglich, Verzüge komplexer widerstandspunktgeschweißter Strukturen zu minimieren. Neben der Berechnung von Schweißverzügen können Anwender der Software auch Einflüsse von Beschichtungen und Schweißreihenfolgen auf den Prozess untersuchen.

Erhalt von Wissen

Neue Schweißparameterobjekte und eine neue Export- und Importschnittstelle ermöglichen den systematischen Aufbau von Schweißdatenbanken und den Erhalt von Wissen und Kompetenzen unabhängig vom personengebundenen Expertenwissen. Außerdem können kalibrierte Wärmequellen einfacher für weitere Projekte übergeben oder aus externen Schweißprozesssimulationen übernommen werden.

Effizientere Modellierung

Neben der Einführung von Prozesstypen haben die Simufact-Entwickler eine Vielzahl weiterer Vereinfachungen für den Benutzer in Simufact.welding 5 umgesetzt. Hierzu gehören insbesondere die Creation and Assignment Wizards für Geometrien, Werkstoffe und Randbedingungen, die eine schnellere und automatisierte Zuordnung von Objekten zum Prozess ermöglichen. Wizards sind Softwarefunktionen, die den Anwender mit Hilfe von Dialogen bei der Eingabe der Daten unterstützen. Darüber hinaus unterstützt Simufact.welding 5 den automatischen Prozessaufbau – basierend auf einem bereits berechneten Prozess und mit automatischer Zuordnung der Berechnungsergebnisse.

Kritisch für die Berechnungsstabilität sind stark verzerrte Elemente. Diese können in der neuen Produktversion als eigene Postprocessing-Größe darstellt werden. Das ermöglicht die Identifizierung kritischer Stellen, auch wenn der Berechnungsschritt nicht zu Ende durchgeführt werden kann.

Prozessoptimierung mit dem Process Control Center

Zur Visualisierung der Prozesszeiten setzt Simufact.welding Gantt-Diagramme ein. Gantt-Diagramme dienen dem Projektmanagement und stellen die zeitliche Abfolge von Prozessschritten grafisch in Form von Balken auf einer Zeitachse dar. In Simufact.welding 5 wird das statische Gantt-Diagramm zu einem interaktiven Process Control Center, das zur Optimierung von Schweißreihenfolgen und Abkühl- und Ausspannzeiten verwendet werden kann. Im PCC können zudem die angezeigten Werkzeuge und Roboter ein- und ausgeblendet, gruppiert und sortiert werden. Eine Vergleichsfunktion und eine Exportfunktion ermöglichen eine optimale Dokumentation von Prozessvarianten.