Für einen Kunden wurde eine detaillierte FEM-Simulation (Finite-Elemente-Methode) durchgeführt, um die mechanische Belastung und das Verhalten von Quetschwalzen während des Betriebs zu analysieren. Ziel war es, Spannungsverteilungen und Materialbeanspruchungen unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu bewerten und Optimierungspotenziale aufzuzeigen.
Vorgehen:
Im Rahmen des Projekts wurden die Quetschwalzen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften simuliert. Dabei flossen folgende Aspekte in die Analyse ein:
- Gummierung:
- Shore-Härte von 70-A und 95-A, um unterschiedliche Elastizitäten und Verformungsverhalten zu bewerten.
- Umrechnung der Shore-Härte in den E-Modul für präzise Berechnungen.
- Rahmenbedingungen:
- Druckkräfte von bis zu 4 kN.
- Interaktion zwischen der Gummierung und den zu bearbeitenden Materialien, wie z. B. Glas.
- Elastische und physikalische Kontakte zur Nachbildung realer Bedingungen.
- Analyse der Ergebnisse:
- Eindrücktiefe der Gummierung in Abhängigkeit von Materialhärte und Dicke.
- Spannungsverteilung und Verformung der Walze sowie des bearbeiteten Materials.
Ergebnis:
Die Simulation lieferte wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung der Walzen:
- Härtere Gummierungen zeigten eine geringere Eindrücktiefe und reduzierten Druckspannungen.
- Anpassungen der Gummierungsdicke und der Shore-Härte ermöglichten eine verbesserte Prozessstabilität.
Handlungsempfehlungen:
Basierend auf den Ergebnissen wurden dem Kunden zwei Optimierungsvorschläge präsentiert:
- Verwendung einer härteren Gummierung für eine gleichmäßigere Kraftübertragung.
- Alternativ eine dünnere Gummierung mit erhöhter Härte, um die Walzengeometrie effizienter zu nutzen.
Unsere Leistungen:
- Durchführung präziser FEM-Simulationen.
- Analyse komplexer Materialinteraktionen.
- Erarbeitung maßgeschneiderter Optimierungsvorschläge.
Mit dieser Simulation hat NEERTEX erneut seine Expertise in der mechanischen Analyse und Optimierung komplexer Maschinenkomponenten unter Beweis gestellt.