•••8••• Innovationen Umformprozesse erfordern häufig einen hohen Energieeinsatz. Simulationsbasierte Optimierungen der Prozessketten leisten einen wichtigen Beitrag zur CO2-Reduktion. Foto: Rosswag GmbH Digitalisierung spart CO2 „SiPro“ reduziert den Energieverbrauch in der Warmmassivumformung Erst durch Umformschritte wie Freiformschmieden, werkzeuggebundenes Schmieden (Gesenkschmieden) oder Walzen erhalten zahlreiche Metallteile ihre gewünschte Form. Der Weg zum fertigen Bauteil erfordert oft zahlreiche Bearbeitungsschritte und ist mit hohem Energieeinsatz verbunden, gerade beim Warmumformen. Grund genug für die Projektpartner in SiPro, durch die Verbindung von Gießprozess- und Umformsimulation diese Prozesse durchgängig abzubilden, um zusätzliches Energiesparpotenzial zu heben. Ein weiterer Ansatzpunkt von SiPro ist die Fertigungsqualität, denn auch weniger Ausschuss hilft, unnötigen Energieeinsatz zu vermeiden und die CO2-Bilanz zu verbessern. In einer simulationsbasierten Prozesskettenoptimierung durchleuchten die Projektpartner alle Fertigungsprozesse vom Stahlguss bis zum fertigen Bauteil, um die virtuelle Abbildung dieser Prozesse in Form eines optimierten digitalen Zwillings auf eine neue Stufe zu heben. Prinzipbedingt weisen umformtechnische Herstellungsprozesse einen hohenMaterialnutzungsgrad auf – es entsteht kaum oder vergleichsweise geringer Volumenverlust. Gelingt es, die Energieeffizienz insgesamt zu verbessern, könnte der ökologische Fußabdruck verschiedener Umformverfahren nochmals deutlich reduziert werden. Im Projekt werden die entwickelten Modelle durch einen Abgleich der Prozesssimulationen mit Validierungsversuchen von Urformprozessen (Metallgießverfahren) und Umformprozessen verifiziert. Parallel werden die meisten Prozesse der Industriepartner messtechnisch digitalisiert, um die entwickelte Simulationsschnittstelle zwischen Ur- und Umformprozessen auch an realen Industrieprozessen überprüfen zu können. Durch den digitalen Zwilling wird ein Maximum an zusätzlichen Informationen generiert, die den Projektpartnern erhebliche technologische Vorteile erschließen. Die entwickelte und validierte Prozesskettensimulation wird anschließend genutzt, um die unterschiedlichen Fertigungsschritte der Wärmebehandlung und Umformung zu optimieren. Das Ziel: die Verarbeitungs- bzw. Behandlungstemperatur sowie die Prozesszeiten deutlich zu reduzieren, bei gleichbleibenden Bauteileigenschaften. Dabei werden auch Möglichkeiten zur Qualitätsverbesserung und Ausschussreduzierung genutzt, die sich aus der Auswertung der Simulationen ergeben. Abschließend erproben die Partner die so optimierten Randbedingungen in industriellen Prozessen, um das CO2-Einsparpotenzial verlässlich zu beziffern. Die Projektpartner halten einen um bis zu 10 Prozent reduzierten Verbrauch von Strom und Gas entlang der gesamten Prozesskette der Warmmassivumformung für realistisch. Bezogen auf die deutsche Jahresproduktion von Walzstahl von rund 30 Millionen Tonnen liegt somit das theoretische Einsparpotenzial für Strom und Gas bei rund 4 920 000 Gigajoule pro Jahr. Umgerechnet auf Gigawattstunden könnten somit jährlich 1367 Gigawattstunden eingespart werden, das entspricht dem durchschnittlichen Jahresstrombedarf von fast 400 000 Privathaushalten. Forschungsschwerpunkte des Fraunhofer IWU in SiPro sind die Prozesssimulation und praktische Erprobungen in der Warmmassivumformung einschließlich vor- und nachgelagerter Wärmebehandlungsprozesse von Schmiedestücken für die Verfahren Gesenkschmieden und Ringwalzen. Weitere Projektpartner in SiPro sind: TU Chemnitz (Professur Umformtechnik; Konsortialführung und Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik), TU Bergakademie Freiberg, Stahlzentrum Freiberg e.V., Rosswag GmbH, Georgsmarienhütte GmbH, Mannstaedt GmbH, Schmiedewerke Gröditz GmbH, GSA Gesenkschmiede Schneider GmbH, MAGMA Gießereitechnologie GmbH, HexagonManufacturing Intelligence GmbH, Karl Diederichs GmbH & Co. KG. Das Fraunhofer IWU ist auf der EuroBLECH in Halle 27 am Stand D142 zu finden. Passgenau: Simulation und realer Prozess Foto: MAGMA Gießereitechnologie GmbH Presentation Area In den Messehallen 26 und 27 erfahren Sie, was die Branche aktuell zu bieten hat. Jedes der beiden Foren richtet den Fokus auf Schwerpunktthemen, unter dem diesjährigen Motto „The Power of Productivity“. • Presentation Area I, Halle 26 Stand E72: Automatisierung, Robotik, Cobots und Innovationen zur Verbesserung betrieblicher Produktivität • Presentation Area II, Halle 27 Stand K52: Digitalisierung und neue Technologien An allen Messetagen finden spannende und informative Vorträge sowie Präsentationen statt. Karrieretag für Nachwuchskr fte Studenten und Auszubildenden, die sich für eine Karriere in der Blechbearbeitung interessieren, bietet die EuroBLECH ein besonderes Highlight: Mit dem gesonderten Karrieretag möchten die Veranstalter ganz gezielt Nachwuchskräfte fördern. Für Freitag, den 25. Oktober, laden sie daher Studenten und Auszubildende zu einem kostenlosen Besuch der Messe ein. Ziel ist es dabei, das Treffen potentieller Arbeitgeber zu ermöglichen und neue Technologietrends zugänglich zu machen. Gegen Vorlage eines Studentenausweises am Ticketschalter erhalten die Nachwuchskräfte ein kostenloses Ticket direkt vor Ort. Impressum MESSEJOURNAL DIE MESSE EuroBLECH 2024 Verlag: EXXPO.DIE MESSE Publishing & Promotion GmbH Bessemerstraße 82 12103 Berlin (Tempelhof) HRB 33518, Amtsgericht Stendal UStId DE365739530 Telefon: +49 160 5523402 E-Mail: verwaltung@die-messe.de Internet: www.die-messe.de www.exxpo.com Verantwortlich für den Inhalt: Norbert Funke
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