CoilTemper3D — Metaltehnomash Ltd.

Name der Software
CoilTemper3D – Programm zur Berechnung des thermischen Zustands und des Spannungs-Dehnungs-Zustands beim Walzen und Wickeln von Coils sowie zur Vorhersage der Bedingungen (Intensität) des Verklebens der Windungen bei der Wärmebehandlung von Coils in Haubenglühöfen.

Funktionaler Zweck
Das Programm CoilTemper3D dient zur Berechnung des zeitabhängigen thermischen Zustands und des Spannungs-Dehnungs-Zustands kaltgewalzter Bänder unter Berücksichtigung der anfänglichen nichtisothermen Wickelbedingungen, der Planheit und der Oberflächenrauheit der Bänder sowie der Regime für das Aufheizen und Abkühlen der Coils in Haubenglühöfen bei vorgegebenem Wärmeübergangskoeffizienten und vorgegebenen Zyklogrammen der Schutzgastemperatur.

Wesentliche funktionale Vorteile

Es sind Verfahren zur Berechnung des dreidimensionalen Spannungs-Dehnungs-Zustands von Bandcoils beim Aufheizen und Abkühlen implementiert, unter Berücksichtigung des anfänglichen thermischen Zustands des Coils und der Änderung des Bandzugs beim Wickeln rauer Bänder. Die gegenseitige Beeinflussung von Zwischenwindungsdruck und thermischem Widerstand wird berücksichtigt;
auf der Grundlage des entwickelten Modells sind Algorithmen zur Berechnung des instationären thermischen Zustands und des Spannungs-Dehnungs-Zustands von Coils aus kaltgewalzten Bändern beim Aufwickeln auf die Haspeltrommel, beim Abnehmen von der Haspeltrommel sowie beim Aufheizen und Abkühlen der Coils implementiert, bei vorgegebenem Wärmeübergangskoeffizienten und vorgegebenen Temperaturverläufen des Schutzgases, die die Bedingungen des Wärmeaustauschs des Coils mit der Schutzgasatmosphäre im Haubenglühofen nachbilden. Der Algorithmus berücksichtigt den nichtidealen thermischen und mechanischen Kontakt an den benachbarten Oberflächen der Bandwindungen;
Besonderheiten der Problemstellung ergeben sich aus dem Zustand der sich berührenden Oberflächen der Lagen – Abweichungen der Planheit und der Oberflächenrauheit. Diese Besonderheiten werden durch einen verallgemeinerten Parameter des nichtidealen Kontakts berücksichtigt, der es ermöglicht, im Rahmen der Verformungskompatibilität im Coil die Annäherung der sich berührenden Oberflächen in Abhängigkeit vom Zwischenwindungsdruck zu erfassen;
im Verfahren zur Berechnung des TSSS wird die Wirkung zusätzlicher Wärmespannungen berücksichtigt, die beim Abkühlen und Aufheizen des Coils entstehen, wenn sich darin ein veränderliches Temperaturfeld ausbildet.

Das Rechensystem ist Bestandteil der Methodik zur Lösung wissenschaftlicher und praktischer Aufgaben der Verbesserung der Oberflächenqualität kaltgewalzter Bänder bei der Herstellung in Coils.

CoilTemper3D kann als Mittel zur Optimierung der technologischen Regime für Walzen, Wickeln und Rekristallisationsglühen kaltgewalzter Bänder in Haubenglühöfen dienen, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Oberflächenfehlern der Bänder wie „Knicklinien“ (sog. „Bruch“) und Spuren des Windungsrutschens (Kratzer) zu minimieren, sowie zur Überwachung der Stabilität des Zusammensackens der Coils unter Eigengewicht bzw. des Auftretens von Wickelfehlern wie „Vogel“ (wenn die inneren Windungen eines Coils ihre Stabilität verlieren und die runde Form verletzen, sodass die weitere Verarbeitung des Coils unmöglich wird).

Beispiele für den Dialog „Eingabe der Ausgangsdaten“

Hinweis:
Je nach gewählter Aufgabe können die Dialogfenster unterschiedliche Eingabeparameter enthalten

Startbildschirm