Industrie 4.0 und Schweißsimulation

Industrie 4.0 in der Schweißbranche bedeutet Digitalisierung der Schweißprozessplanung und -optimierung!

Die herkömmliche Methode der Prozessplanung für die Schweißproduktion besteht darin, zahlreiche experimentelle (physikalische) Schweißtests und -versuche durchzuführen. Dies ist sehr kostspielig und zeitaufwendig, außerdem wird viel Material und Arbeitszeit verschwendet, was die Entwicklungszeit erheblich verlängert und den Start neuer Produktionslinien verzögert. Andernfalls bleiben viele ungelöste Probleme der Produktionswartung oder unentdeckte Fehler in der Schweißqualität.

Um die Kosten zu senken und die Entwicklungen zu beschleunigen sowie die Produktionsstabilität und die Schweißqualität zu erhöhen, besteht eine neue Arbeitsweise darin, die physikalischen Tests durch digitale (oder virtuelle) Tests durch Computersimulationen und -optimierungen so weit wie möglich zu ersetzen.

Ja, SORPAS® wurde speziell für diesen Zweck entwickelt und hat sich bei weltweit führenden Unternehmen der Autoindustrie sowie der Elektro- und Elektronikindustrie in Europa, Asien und Nordamerika als effektiv für das Widerstandspunktschweißen erwiesen. Mit den neuen Entwicklungen im Bereich des mechanischen Verbindens erstrecken sich die Anwendungen auch auf die Luftfahrtindustrie.

Es ist an der Zeit, auf eine neue Art und Weise mit der Digitalisierung der Schweißprozessplanung und -optimierung zu arbeiten!

SORPAS® bedient die produzierenden Unternehmen mit zunehmenden Anwendern in Produktionsstätten in verschiedenen Industriebereichen auf der ganzen Welt:

  • Automobilzulieferer
  • Elektrik / Elektronik
  • Luft- und Raumfahrt / Flugzeug
  • Zugwagen / Schiene
  • Kühler / Behälter
  • Haushaltshardware
  • Medizinische Instrumente
  • Nukleare Ausrüstung
  • Essen und Trinken
  • Andere metallverarbeitende Industrien

Automobilindustrie

car production line

Widerstandsschweißen und mechanisches Fügen sind die vorherrschenden Verbindungstechnologien, die in der Automobilindustrie für die Montage der Karosserie oder des Rohbaus (Body-in-White, BIW) angewendet werden. Nahezu alle Blechbauteile von Stählen werden durch Punktschweißen zusammengefügt, und die meisten Blechbauteile aus Aluminium werden durch Stanznieten und Clinchen zusammengefügt, wohingegen das Buckelschweißen häufig zum Befestigen von Schweißmuttern an Blechen verwendet wurde.

Mit zunehmenden Anforderungen an das Leichtgewichtfahrzeug zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes und zur Erhöhung der Festigkeit und des Crash-Verhaltens zur Verbesserung der Sicherheitsmaßnahmen werden immer mehr neue Werkstoffe wie hochfeste Stähle (AHSS), Aluminiumlegierungen und neue Oberflächenbeschichtungen in das Automobil eingeführt Produktion. Diese neuen Werkstoffe haben die Schweißprozesse weitgehend erschwert und alle beim Schweißen der herkömmlichen Werkstoffe vorhandenen Kenntnisse ungültig gemacht. Weitere Schweißtests und Prozessoptimierungen sind vor dem Aufbau der Schweißproduktion sowie während der Produktionswartung erforderlich.

SORPAS® wurde in den Forschungs- und Entwicklungsabteilungen eingesetzt, um die Forschung und Entwicklung für die Bewertung der Schweißbarkeit neuer Werkstoffe und für neue Erfindungen des Fügeprozesses zu unterstützen, und in der Planungsabteilung, um die Prozessplanung für Schweißprozessoptimierungen und die weitere Einrichtung der Schweißverfahren mit dem zu unterstützen neu entwickelte Funktionen zur Schweißnahtplanung und mit zunehmenden Anwendern in den Fertigungsstätten zur Unterstützung der Produktionsaufnahme und -wartung, um die Schweißqualität und die Produktionsstabilität zu verbessern.

Luft-und Raumfahrtindustrie

aerospace industry products

Mechanisches Fügen und Widerstandsschweißen sind auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie weit verbreitet, um Bauteile aus Spezialmetallen mit geringem Gewicht und hoher Festigkeit wie Titanlegierungen und Aluminiumlegierungen sowie hochtemperaturbeständige Materialien wie Nickel-Chrom-Legierungen usw. zu verbinden.

Das Nieten ist die am häufigsten verwendete Verbindungstechnik bei der Montage von Tragflächen und Rumpf von Flugzeugen, während das Punktschweißen auch bei der Montage von Innenteilen verwendet wird.

Um die Anwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie zu unterstützen, wurden der eingebauten Materialdatenbank spezielle Materialien hinzugefügt, darunter Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen, Inconel-Legierungen und Incoloy-Legierungen usw.

Neben den ausgereiften Funktionen zur Simulation und Optimierung von Widerstandsschweißprozessen wurde SORPAS® jetzt mit der neu erschienenen Version zur Simulation von Nietprozessen mit starker Verformung des Niets weiterentwickelt.

Elektro- und Elektronikindustrie

electronics industry products

Das Widerstandsschweißen wird in der Elektro- und Elektronikindustrie häufig zum Verbinden von Bauteilen aus verschiedenen (häufig gut leitenden, aber schwieriger zu schweißenden) Materialien und Formen wie elektrischen Steckverbindern, Rotoren und Druckschaltungen usw. verwendet.

Die Besonderheiten der Widerstandsschweißanwendungen in der Elektro- und Elektronikindustrie zeichnen sich durch Miniaturgrößen und exotische Werkstoffe aus, die sehr schwer zu schweißen sind.

Um die industriellen Anwendungen in der Elektro- und Elektronikindustrie zu unterstützen, wurden der eingebauten Materialdatenbank spezielle Materialien hinzugefügt, darunter Silber, Kupferlegierungen und Nickellegierungen usw. Um die Simulation von miniaturisierten Bauteilen zu vereinfachen, wurden die zulässigen Abmessungen in SORPAS® angegeben verlängert auf 0,1 Mikron (oder 4 Dezimalstellen für mm).

Galerie

Der größte Wert von SORPAS® ist die Spitzentechnologie und der enorme Nutzen für direkte industrielle Anwendungen in der Nähe der Produktion in produzierenden Unternehmen. Einige Beispiele für industrielle Anwendungen der Software werden in der Galerie vorgestellt.