shot blasting

Simulation von Strahlanlagen und -prozessen

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Strahlprozesse sind in vielen Industriebereichen unverzichtbar. UnabhĂ€ngig vom Bearbeitungsziel besteht dabei der Anspruch, das geforderte Strahlergebnis in kĂŒrzester Zeit, bei geringstmöglichen Kosten und minimiertem Ressourceneinsatz zu erzielen. Diese Anforderungen erfĂŒllt Rösler durch den Einsatz modernster Simulations-Software. Gleichzeitig verkĂŒrzen virtuelle Modelle die Konstruktionszeiten – auch bei Großanlagen – signifikant und sorgen damit fĂŒr eine schnellere AnlagenverfĂŒgbarkeit.

Ob Reinigungsstrahlen, Entgraten, Lackiervorbehandlung oder Verfestigungsstrahlen (Shot Peening) – Strahlanlagen sichern in verschiedensten Anwendungen die fĂŒr eine optimale Weiterverarbeitung beziehungsweise Produktfunktion erforderlichen OberflĂ€cheneigenschaften. Bei diesen Prozessen stehen Unternehmen vor der Aufgabe, die ProduktivitĂ€t und Kosteneffizienz zu verbessern sowie den Energie- und Ressourcenverbrauch zu verringern. Rösler unterstĂŒtzt dabei durch den Einsatz modernster Simulations-Software fĂŒr die Projektierung von Strahlanlagen und die Prozessauslegung sowie -optimierung.

Anforderungsgerechte Ergebnisse bei grĂ¶ĂŸtmöglicher Wirtschaftlichkeit
Mit der Simulations-Software lassen sich alle relevanten physikalischen VorgĂ€nge des Strahlprozesses sowie die zu bearbeitenden WerkstĂŒcke in 3D darstellen. Dazu zĂ€hlt, dass Art, Menge und Fluss des Strahlmittels real simuliert werden können. Die bei der sogenannten Partikelsimulation generierten Daten ermöglichen genaue Aussagen darĂŒber, welche Menge Strahlmittel erforderlich ist und mit welcher Energie es an welcher Stelle auf die WerkstĂŒckoberflĂ€chen auftreffen muss, damit eine 100 %ige Überdeckung erreicht wird. Gleichzeitig können auf Basis dieser Informationen die erforderliche Leistung und ideale Platzierung der Turbinen in der Strahlkammer sowie entsprechende WerkstĂŒckaufnahmen definiert werden. Auf diese Weise entstehen Strahlanlagen und -prozesse, die das anforderungsgerechte Ergebnis mit der geringstmöglichen Anzahl an Turbinen sowie einem minimierten Energieeinsatz und Verschleiß erzielen. Investitions- und Betriebskosten werden dadurch ebenso wie der Ressourcenverbrauch auf ein Minimum reduziert.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Strahlanlagen fĂŒr neue Bauteile nur auf Basis der CAD-Daten der WerkstĂŒcke projektiert werden können - also bevor reale WerkstĂŒcke zur VerfĂŒgung stehen und die Anlage dadurch bereits bei Produktionsstart in Betrieb genommen werden kann. Zeit- und kostenaufwendige Tests mit Echtteilen entfallen weitestgehend.
DarĂŒber hinaus liefert die Simulation auch Erkenntnisse darĂŒber, ob sich ein Bauteil in der vorliegenden Geometrie ĂŒberhaupt anforderungsgerecht strahlen lĂ€sst. Sollte dies nicht der Fall sein, bieten die Simulationsergebnisse Anhaltspunkte fĂŒr die Bauteiloptimierung.

KĂŒrzere Projektierungszeit und verbesserte ProzessqualitĂ€t bei Großanlagen
Die Projektierung und Inbetriebnahme von Groß-Strahlanlagen fĂŒr Bauteile mit beispielsweise 20 Metern LĂ€nge, fĂŒnf Metern Breite und einer Höhe von vier Metern und darĂŒber stellt eine besondere Herausforderung dar. Denn fĂŒr WerkstĂŒcke mit diesen Abmessungen stehen selten Anlagen fĂŒr Versuche zur VerfĂŒgung. Die Simulation und virtuelle ÜberprĂŒfung der Strahlprozesse und -ergebnisse leistet daher einen wichtigen Beitrag fĂŒr eine hohe ProzessqualitĂ€t und Effizienz bei diesen Anlagen. Rösler hat deshalb intern ein zusĂ€tzliches Tool fĂŒr die Modellierung entsprechender Anlagen und Strahlprozesse entwickelt. Die realitĂ€tsnahe und korrekte Darstellung der Strahlbilder und Strahlmittelmassenströme trĂ€gt einerseits zu einer hohen Investitionssicherheit bei. Andererseits nehmen Projektierungsphase und Inbetriebnahme der Anlage deutlich weniger Zeit in Anspruch.

SchĂŒttgutchargen schneller bearbeiten
Beim Strahlen von SchĂŒttgut, beispielsweise in Multi-Tumbler-Anlagen (RMT), beeinflusst die Durchmischung von Strahlgut und Strahlmittel Bearbeitungszeit und -ergebnis maßgeblich. Hier ermöglicht unter anderem die Simulation der trommelförmigen Strahlkammer-Geometrie, die UmwĂ€lzung der Teile zu optimieren und dadurch die Bearbeitungszeiten deutlich zu verkĂŒrzen. Konkret konnte dadurch bereits eine Zeiteinsparung pro Charge von rund 25 Prozent realisiert werden, was gleichbedeutend ist mit einer entsprechenden Erhöhung des Durchsatzes.

Effektive und energiesparende Filtersysteme
Ob Standard- oder Großstrahlanlage – das Filtersystem zĂ€hlt neben der Turbine zu den energieintensiven Aggregaten einer Strahlanlage. Deshalb wird mittels Strömungssimulation auch der Luftvolumenstrom zur Absaugung des beim Strahlen entstehenden Staubs genau betrachtet. LĂ€sst sich der Staub durch eine verbesserte LuftfĂŒhrung effektiver absaugen, kann unter UmstĂ€nden die erforderliche FiltergrĂ¶ĂŸe verringert und dadurch Energie eingespart werden. Auf alle FĂ€lle sorgt eine optimierte Absaugung fĂŒr kĂŒrzere Taktzeiten und damit eine höhere ProduktivitĂ€t. Außerdem kommen die bearbeiteten Teile sauberer aus der Anlage, wodurch sich der Reinigungsaufwand reduziert.

Digitaler Turbinen-Zwilling zur Effizienzsteigerung
Um den Energieverbrauch und Verschleiß weiter zu verringern und gleichzeitig den Wirkungsgrad zu erhöhen, arbeitet Rösler mit digitalen Zwillingen der Strahlturbinen. Durch die vollstĂ€ndige Integration des Partikelflusses lĂ€sst sich virtuell genau nachvollziehen, wo Verschleiß an der Turbine entsteht, und welche geometrischen VerĂ€nderungen erfolgen mĂŒssen, um ihn zu minimieren. Entsprechende Simulationen laufen auch fĂŒr eine weitere Erhöhung des Wirkungsgrades der Turbinen, der zu einer zusĂ€tzlichen Energieeinsparung beitrĂ€gt.
Durch den breiten Einsatz der Simulationstechnik sowohl fĂŒr die Auslegung von Strahlanlagen und -prozessen als auch fĂŒr die Optimierung von Absaugung und Turbinentechnik stehen Strahlanlagen von Rösler nicht nur schneller zur VerfĂŒgung. Sie zeichnen sich auch durch einen energiesparenden und verschleißarmen Betrieb und damit den grĂ¶ĂŸtmöglichen Kundennutzen aus.

Gleitschliffprozesse fĂŒr komplexe Bauteile ebenfalls im Fokus der Simulationstechnik
Die Entwicklung von Gleitschliffprozessen fĂŒr die Einzelteilbearbeitung geometrisch komplexer und schwierig zu bearbeitender WerkstĂŒcke, wie beispielsweise Knieimplantate, erfordert bisher zahlreiche Versuchsreihen. Daher stehen solche Anwendungen, fĂŒr die ĂŒblicherweise ein Schleppfinisher eingesetzt wird, bei Rösler ebenfalls im Fokus der Simulationstechnik.

FĂŒr RĂŒckfragen zur Simulation Strahl- und Gleitschliffanwendungen kontaktieren Sie bitte: