SIMCAL Glühsimulator
EBNER Industrieofenbau | Sascha Eppensteiner, VP Product Management
HICON/H2® SIMCAL
Glühsimulator für kontinuierliche Glühanlagen.
Kontinuierliche Glühanlagen sind komplexe Aggregate mit vielen Stellgliedern, welche den Prozess beeinflussen (z.B. Heizraten, Kühlraten, Atmosphärenzusammensetzung, Taupunkt, Bandzug, etc.) und somit dem Produkt individuelle Eigenschaften geben (mechanische Eigenschaften, magnetische Eigenschaften, Mikrostruktur, Phasenumwandlung, etc.).
Effiziente Produktion, Prozessoptimierung und Entwicklung neuer Produkte sind ein wichtiger Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit moderner Unternehmen.
Speziell im Bereich kontinuierlicher Wärmebehandlungsanlagen gestaltet sich das oft schwierig, da die meist sehr großen Anlagen für Versuchsglühungen aus der Produktion genommen werden müssen bzw. die Anlagen nicht flexibel genug sind, um die gewünschten Versuchsprogramme prozesssicher darstellen zu können.
Effizienter und weitaus schneller realisierbar ist es, die Wärmebehandlung im Labormaßstab zu simulieren.
Dies hat folgende Vorteile:
- Möglichkeit bestehende Prozesse zu evaluieren und diese besser zu verstehen
- Prozessrelevante Entscheidungen können schneller und zielgerichteter getroffen werden
- Optimierung von Glühprozessen und Materialeigenschaften
Schnellere Entwicklung neuer Materialgüten bis zur Marktreife - Entwicklung von Glühzyklen um bestimmte Ziel-Eigenschaften mit variierenden Eingangsmaterialien (z.B. chem. Analyse, Vorprozesse, etc.) zu erzielen
- Verbesserung der Ausbringung durch das Verständnis materialspezifischer Prozessfenster und effizienterer Band-Übergänge bei Parameter und/oder Formatänderungen
- Vermeidung von teuren und umständlichen „Großversuchen“ an Produktionsanlagen
- Verbesserung von Produktivität und Profitabilität der Anlagen
Die Herausforderungen in der Simulation von kontinuierlichen Glühprozessen bestehen darin die Bedingungen der realen Anlage prozesstechnisch bestmöglich nachstellen zu können.
- Dies beginnt bei der identen Banddicke. Bei dickeren Bändern ist es relativ einfach, gestaltet sich aber immer komplexer, wenn es in Richtung dünner Bänder geht.
- Weiters muss die Prozessatmosphäre (Zusammensetzung, Taupunkt) so eingestellt werden, dass sich diese mit der realen Anlage deckt. Hierzu sind teilweise sicherheitstechnische Herausforderungen zu bewältigen (z.B. bei H2 als Prozessgas).
- Das Temperaturprofil (Heiz- und Kühlkurven) muss korrelieren, ebenso wie die erzielte Temperaturgleichmäßigkeit.
- In manchen Prozessen hat der Bandzug einen signifikanten Einfluss auf das Resultat, also muss dieser in der Simulation auch den tatsächlichen Gegebenheiten entsprechen bzw. sich dynamisch an den fiktiven Banddurchlauf anpassen.
Nur wenn alle diese Einflussfaktoren berücksichtigt werden, können in der Simulation vergleichbare Materialeigenschaften erzielt werden.
EBNER hat für diesen Einsatzzweck einen hochflexiblen, gasdichten Glühsimulator entwickelt, welcher folgende Eckdaten erfüllt:
- Banddicke: 0,2 – 3,0 mm
- Probenlänge: 300 – 500 mm
- Probenbreite: 30 – 200 mm
- Temperatur: bis zu 1.260 °C
- Prozessatmosphäre: 100 % H2 bis 100 % N2, H2/N2 Mischungen, Argon, Helium
- Taupunkteinstellung: + 20 °C bis – 55 °C
- Dynamische Bandzugeinstellung über die gesamte Glühreise (somit auch Vertikalöfen ideal darstellbar)
- Raschkühlung: bis 200 k/s.mm
- Langsamkühlung: 5 – 25 K/s
EBNER bietet SIMCAL Glühsimulatoren als komplette Anlage für Ihr R&D-Zentrum, Ihr Forschungsinstitut, etc. an.
Weiters bietet EBNER auch „Simulation as a Service“ an.
In diesem Fall können Sie den SIMCAL in unserem hauseigenen Technikum am Standort Leonding/Österreich für ihre Versuchsglühungen nutzen. Wir stellen unser erfahrenes Personal zur Verfügung, führen die Versuche für Sie durch und übernehmen bei Bedarf auch die Auswertung der Proben.
Unser leistungsstarkes Technikum verfügt über zahlreiche Auswerte- und Analyseeinrichtungen, wie z.B. Zugprüfmaschine, Härteprüfgeräte, Mikroskopie samt Probenvorbehandlung, chemische Analysen, Messung magnetischer Eigenschaften mittels Epsteintester, etc.
Gerne beraten wir Sie über die Möglichkeiten und stimmen Ihren individuellen Versuchsplan ab.