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simufact10415Fachartikel

Simufact präsentiert die neue Version 5 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 im Modul Resistance Spot Welding.



Neu sind auch der Export und Import von Schweißparametern, eine effizientere Modellierung durch verbesserte Benutzerfreundlichkeit und die Prozessoptimierung mit dem Process Control Center. Neu sind auch die Grundlagen zur Einführung der bereits in Simufact.forming bewährten AFS-Technologie (Application Function Sets). So kann der Anwender nun auch in Simufact.welding über eine initiale Auswahl von Schweißverfahrenstypen und Anwendungsszenarien auswählen. Je nach Prozesstyp sind unterschiedliche, praxisnahe Voreinstellungen zum Beispiel für die Berechnungszeitschritte und -parameter sowie entsprechende Werkzeuge hinterlegt. Die AFS-Technologie zielt darauf ab, die Bedienung der Simulationssoftware noch benutzerfreundlicher zu gestalten bis hin zur intuitiven Nutzung der Anwendung. Ein Ansatz, der sich für Anwender im Arbeitsalltag schnell auszahlt.

Simufact hat das Anwendungsspektrum der Simulationssoftware wurde weiter ausgebaut: 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 (Clamping + Cooling) sowie das neue Verfahren Widerstandspunktschweißen.

Widerstandspunktschweißen simulieren


simufact20415Bisher hat Simufact.welding ausschließlich die Folgen der Wärmewirkung des Schweißprozesses mittels mathematischer Hilfsquellen („Ersatzwärmequellen“) 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. Die Version 5 geht nun einen wesentlichen Schritt weiter und schließt erstmals 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 besonders stark zum Einsatz kommt. 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 lassen sich auch Verzüge komplexer widerstandspunktgeschweißter Strukturen minimieren. Neben der Berechnung von Schweißverzügen können Anwender der Software auch Einflüsse von Beschichtungen und Schweißreihenfolgen auf den Prozess untersuchen.

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

Effizientere Modellierung


Neben der Einführung von Prozesstypen haben die Entwickler eine Vielzahl weiterer Vereinfachungen für den Benutzer umgesetzt. Hierzu gehören insbesondere die Creation and Assignment Wizards für Geometrien, Werkstoffe und Randbedingungen, welche eine schnellere und automatisierte Zuordnung von Objekten zum Prozess ermöglichen. Wizards (oder auch Assistenten) sind Softwarefunktionen, die den Anwender mithilfe von Dialogen bei der Eingabe der Daten unterstützen. Hier helfen Sie, die Dateneingabe im Preprocessing zur Definition des Schweißprozesses ergonomischer zu gestalten. 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. Dies ermöglicht die Identifizierung kritischer Stellen, auch wenn der Berechnungsschritt nicht zu Ende durchgeführt werden kann.

Prozessoptimierung mit Process Control Center


Zur Visualisierung der Prozesszeiten setzt Simufact.welding Gantt-Diagramme ein. Diese 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 (PCC), welches 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.
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