Studiengang BSc Systemtechnik / BSc MechatronikLehrbeauftragter für Angewandte Mathematik
michael.schreiner@ost.ch
Das Institut für Computational Engineering ICE (OST) hat ein vollständig gekoppeltes dreidimensionales Finite-Elemente-Modell für die Simulation eines Rohrherstellungsprozesses entwickelt, der aus Walzprofilieren und Hochfrequenz-Induktionsschweißen besteht. Auf der Grundlage des validierten Finite-Elemente-Modells können die komplexen physikalischen Wechselwirkungen beim HFI-Schweissen und der Einfluss der Fertigungsparameter systematisch untersucht werden. Dies wird dazu beitragen, den HFI-Schweissprozess im Hinblick auf die Verarbeitung von Stählen mit einem hohen Kohlenstoffäquivalent und hohen Festigkeiten zu verbessern.
Die Firma SFS intec verwendet ein induktives Verfahren zum Härten der Randschichten von Kugelgewindespindeln. Es wird beobachtet, dass sich bei der Randschichthärtung die Spindeln verbiegen und verkürzen. Diese Mass- und Formänderungen führen zu einem hohen Ausschuss und machen derzeit eine 100%-Kontrolle notwendig. Um den Ausschuss und folglich die Herstellungskosten zu senken, soll der Wärmebehandlungsprozess modifiziert werden. Hierfür wird als erster Schritt der bestehende induktive Härteprozess von Gewindespindeln in einer FEM-Simulation abgebildet und mit Hilfe von Experimenten validiert. Das validierte Modell soll anschliessend verwendet werden, um den Einfluss verschiedener Prozessparameter zu untersuchen und um ein besseres Prozessverständnis zu erhalten. Zudem soll der Einfluss des Ausgangsmaterials und der Spindelfertigung auf den Verzug analysiert werden.
Die Firma Belimo Automation AG ist global führender Hersteller im Bereich Antriebs- und Ventiltechnologie für Heizung, Lüftung und Klima (HLK). Mit ihrer konsequenten Ausrichtung auf die Marktbedürfnisse und bahnbrechenden Innovationen setzt Belimo seit 1975 die Standards im Bereich der HLK-Antriebs- und Ventiltechnologie. Zum Produkteportfolie von Belimo gehören auch Antriebe für Luftklappen. Zur optimalen Auslegung der Klappenantriebe wird das von der strömenden Luft auf die Klappe verursachte Drehmoment benötigt. Das Drehmoment hängt dabei neben den Abmessungen der Luftklappe auch von dessen Stellung sowie von der Geschwindigkeit und der Temperatur der Luft ab.
