Verbundvorhaben SPEED: Simulationsgestützte Prozess-Entwicklung für Energieoptimierte Druckgussteile - Neue und erweiterte physikalische Modelle für die Simulation
Zeitraum
2018-07-01 – 2021-12-31
Bewilligte Summe
653.538,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET1516A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - NE-Metallindustrie [EA3240]
Verbundvorhaben
01180052/1 – SPEED: Simulationsgestützte Prozess-Entwicklung für energieoptimierte Druckgussteile
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)
Förderprogramm
Energie
Ziel des Vorhabens ist es, mittels moderner Simulationstechnologien die Energieeffizienz komplexer Druckgussprozesse zu steigern. Besonderes Augenmerk gilt daher der sorgfältigen Dokumentation der Energieflüsse und Verbräuche im Prozess. Wichtiges Mittel, um dies zu erreichen, ist die Erweiterung und die Validierung einer Gießsimulationssoftware für die Druckgussprozesssimulation, basierend auf einem rigorosen und umfassenden physikalischen Modell. Dieser gut validierte, realitätsnahe 'Digital Twin' soll alle Prozessschritte - angefangen vom Einfüllvorgang, über die regelbare Füllkolbenbewegung für eine ultraschnelle Formfüllung in eine regelbar temperierte Form, sowie komplexe Sprühvorgänge – mittels eines Mehrphasenansatzes berechnen; Mehrphasenansatz bedeutet die gekoppelte Berechnung von Temperatur, Geschwindigkeit und Druck sowohl im Metallgebiet als auch in der Luft, die aus der Form verdrängt oder komprimiert wird. Zum ersten Mal soll den Druckgießern ein Simulationstool zur Verfügung stehen, dass Schmelze, Erstarrtes und Luft und ihre Wechselwirkung voll gekoppelt, physikalisch korrekt behandelt. Um darauf aufsetzend die Energieeffizienz verbessern zu können, wird die Software um Routinen erweitert, die eine detaillierte Berechnung des Energieeinsparpotentials für die einzelnen Prozessphasen ermöglicht.
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