Simufact Welding
Unsere modular aufgebaute Produktlinie Simufact Welding bietet Ihnen umfangreiche Funktionen zur Modellierung von Schweißstruktursimulationen.
Schweißen simulieren mit Simufact Welding
Simulationswerkzeug für den Schweißpraktiker
Dieses Video gibt Ihnen einen ersten Einblick in Anwendungsfelder, Anwendungsbeispiele und die Benutzeroberfläche von Simufact Welding.
Jetzt verfügbar: Simufact Welding 2022
Die neueste Version unserer Schweißsimulationslösung bietet enorme Verbesserungen im WPS-Modul!
Live und in Farbe: Webinarserie zu Simufact Welding
Simufact Experten geben in Webinaren Einblicke in die Anwendungsbereiche und Potenziale der Schweißssimulationssoftware.
Vierteilige Webinarserie:
Webinar: How Direct Energy Deposition simulation helps you optimize your processes
Simufact hat eine spezielle Simulationslösung für "Laserauftragschweißen" eingeführt.
Das Ziel dieses Webinars ist es, Sie in die Funktionalität der Software einzuführen. Wir zeigen Ihnen die GUI und die Verwendung der Software
Produktbroschüre "Simufact Welding"
Hier downloaden Die beste Wahl: Simufact Welding
Was bringt Ihnen Simufact Welding?
Simufact Welding dient der Modellierung und Berechnung eines breiten Spektrums von thermischen Fügeprozessen mithilfe der Schweißstruktursimulation. Es werden Verfahren wie Lichtbogen- und Strahlschweißen und Löten unterstützt. Zusätzlich können Sie in Simufact Welding die Wärmebehandlung, verschiedene Varianten für das Abkühlen und Ausspannen und auch die mechanische Belastung geschweißter Strukturen modellieren.
Vorteile von Simufact Welding auf den Punkt gebracht:
- Finite-Elemente-Methode für höchste Genauigkeit
- Eine Benutzeroberfläche für alle Simulationsaufgaben – kein Umschalten zwischen verschiedenen Anwendungen nötig
- Breites Anwendungsfeld und reichhaltige Simulationsergebnisse
- Flexibel skalierbarer Simulationsansatz: Wählen Sie den passenden Simulationsansatz für Ihre individuelle Problemstellung
- Modulare Struktur: Verwenden Sie das, was Sie für Ihre individuellen Aufgaben brauchen
In aller Kürze: Gewinnen Sie Zeit und Sicherheit bei der Auslegung Ihres Schweißprozesses.
8 gute Gründe, Simufact Welding einzusetzen
Nutzen Sie Simufact Welding und ...
1. ...identifizieren Sie kritische Verzüge, z. B. im Hinblick auf Zusammenbau, Einfallstellen, Unwuchten und Spalte
2. … untersuchen und optimieren Sie Spannkonzepte, noch bevor Sie in Spannwerkzeuge investieren
3. … identifizieren Sie die optimalen Schweißrichtungen und Schweißfolgen
4. … untersuchen Sie den Einfluss des Ausspannens auf Schweißverzug und Eigenspannungen
5. … gewinnen Sie Erkenntnisse über die Ausprägung der Wärmeeinflusszone
6. … nutzen Sie ein Werkzeug, das Sie bei der Entwicklung von Schweißplänen unterstützt
7. … legen Sie Ihren Prozess optimal aus:
- Testen Sie Varianten virtuell, die im realen Versuch extrem teuer wären
- Untersuchen Sie das Materialverhalten beim Schweißen
8. … weisen Sie die Qualität von Schweißnähten nach, z. B. durch Berechnung von Schweißlinsengrößen
"Best of Industry" award:
2016 hat die deutsche Fachzeitschrift MM MaschinenMarkt die „Besten der Besten“ mit der hochrangigen Industrie-Auszeichnung „Best of Industry“ geehrt.
Case Study: Avoiding Welding Cracks by means of simulation
Aspekte der Schweißsimulation
Schweißstruktursimulation
Die Schweißsimulation in Simufact Welding verwendet die Finite-Elemente-Methode. Dieser Ansatz eignet sich besonders für die Berechnung elastisch-plastischen Materialverhaltens mit Verfestigung, und damit für die Schweißstruktursimulation. Die komplexen Vorgänge im Prozess - beispielsweise durch einen Lichtbogen oder durch eine Dampfkapillare (Keyhole) – werden hierbei nicht berücksichtigt. Das heißt, dass auch Prozessstabilitäten und Nahtformen hierbei kein Ergebnis der Simulation, sondern ggf. Eingabeparameter sind.
Die Schweißstruktursimulation berechnet die Folgen der Wärmewirkung des Schweißprozesses aus einer mathematischen Beschreibung des Wärmestroms beim Schweißen, und zwar einer Beschreibung der Schmelzbad-Isofläche durch eine äquivalente Wärmequelle.
Komplexe Prozessdetails wie die Art des verwendeten Lasers oder das Pulver beim Unterpulverschweißen werden vernachlässigt.
Um zuverlässige Ergebnisse zu erzeugen, benötigt die Schweißstruktursimulation geeignete Eingabedaten. Dazu gehören:
- Geometrie (diskretisierte Geometrie in Form eines Finite-Elemente-Netzes)
- Thermophysikalische und thermomechanische Materialeigenschaften
- Informationen über Wärmeeintrag und Wärmeabgabe, Schweißgeschwindigkeit und Schweißfolge
- Spannbedingungen
Funktionalitäten für das Widerstandspunktschweißen
Viele der über 150 existierenden Schweißverfahren können mit Simufact Welding abgebildet werden.
Hierzu gehört insbesondere das für die blechverarbeitende Industrie und die Automobilindustrie relevante Widerstandspunktschweißen. Für dieses Verfahren deckt Simufact Welding beide Aspekte ab: sowohl die Schweißstruktursimulation als auch die Prozesssimulation.
Schweißstruktursimulation
Finite-Elemente-Methode
Die Schweißstruktursimulation verwendet die Finite-Elemente-Methode, um die globalen und lokalen Auswirkungen des Wärmeeintrags auf das geschweißte Werkstück zu berechnen. Die gängigen Ergebnisse sind Verzüge, Eigenspannungen und resultierende Materialeigenschaften.
Um zuverlässige Ergebnisse zu erzeugen, benötigt die Schweißstruktursimulation geeignete Eingabedaten. Dazu gehören:
- Geometrie (diskretisierte Geometrie in Form eines Finite-Elemente-Netzes)
- Thermophysikalische und thermomechanische Materialeigenschaften
- Informationen über Wärmeeintrag und Wärmeabgabe, Schweißgeschwindigkeit und Schweißfolge
- Spannbedingungen
Was können Sie von Simufact Welding erwarten
Wie kann Ihnen Simufact Welding bei der Auslegung des Schweißprozesses oder der Schweißbaugruppe helfen?
Je nach Detailgenauigkeit und Datenqualität können Sie...
- Globale und lokale Eigenschaften der geschweißten Struktur berechnen, z. B. globale und lokale Verformungen, Eigenspannungen und Gefügeänderungen
- Herausfinden, wie sich Änderungen in der Schweißanordnung (z. B. Hinzufügen, Verschieben oder Entfernen von Versteifungen, geänderte Nahtgeometrie) auf die Qualität des fertigen Produktes auswirken
- Den Einfluss des Spannkonzeptes prüfen; herausfinden ob alle vorgesehenen Einspannwerkzeuge benötigt werden
- Temperatur- oder Spannungs-Hotspots untersuchen, welche zu Rissen oder Schädigungen der Struktur führen können
Ergebnisse der Schweißsimulation
Wenn die entsprechenden Eingabedaten vorhanden sind, liefert Simufact Welding die folgenden Ergebnisse:
- Voraussichtlicher Verzug des Werkstücks
- Eigenspannungen während und nach dem Schweißen und Ausspannen
- Materialzustand nach Verfestigung und Gefügeumwandlung
- Prozessvariablen wie Wärmeströme und Dehnungen
Simulation des Laserauftragschweißens (Additive Fertigung)
Verfahren zum Laserauftragschweißen
Simufact Welding deckt auch die Simulation verschiedener Verfahren zum Laserauftragschweißen ab, die zur Additiven Fertigung zählen:
- Laser Metal Deposition (LMD)
- Direct Metal Deposition (DMD)
- Direct Energy Deposition (DED)
- Laser Cladding
Die Software bietet die Möglichkeit:
- Den Prozess thermisch-mechanisch gekoppelt zu berechnen
- Gefügeumwandlungen beim Abkühlen zu untersuchen
- Die Entstehung von Verzügen und Eigenspannungen während des Prozesses vorherzusagen
- Den Einfluss von Geschwindigkeit und Leistung der Wärmequellen auf den Prozess zu erforschen
Dieses Video zeigt Ihnen die Ergebnisse eines Laserauftragschweiß-Modells einer additiv gefertigten Turbinenschaufel.
Mit freundlicher Genehmigung des Fraunhofer IPK
Einheitliche grafische Benutzeroberfläche (GUI)
Ein und dieselbe Benutzeroberfläche für alle Simulationsaufgaben
Simufact Welding hat eine leistungsfähige Benutzeroberfläche, die den Anwender bei allen Simulationsschritten unterstützt:
- Modellierung
- Berechnung
- Ergebnisauswertung
Simufact Welding bietet skalierbare Simulationsansätze für Ihre individuellen Problemstellungen und Ziele – alles aus einer einzigen Benutzeroberfläche heraus.
Ihr Vorteil: Da der gesamte Simulationsprozess in ein und derselben Benutzeroberfläche durchgeführt wird, müssen Sie nicht zwischen verschiedenen Programmen wechseln.
Skalierbarer Simulationsansatz
Je nachdem, was der Anwender in der Rechnung berücksichtigt, kann er seinen Weg wählen zwischen detailgenauen Ergebnissen, aber langsamerer Rechnung und groben Ergebnissen, aber schneller Rechnung. Alles kann in derselben Benutzeroberfläche definiert werden. So bietet Simufact Welding einen einzigartigen skalierbaren Simulationsansatz.
Ihr Vorteil: Die Skalierbarkeit gibt Ihnen die Flexibilität, den passenden Ansatz für Ihre individuelle Problemstellung zu wählen. Für manche Situationen kann die Modellkomplexität so weit skaliert werden, dass die Rechenzeit zwischen einigen Wochen und wenigen Stunden liegen kann.
Modulare Struktur
Simufact Welding ist modular aufgebaut. In verschiedenen Anwendungsmodulen werden die prozessspezifischen Funktionen für verschiedene Schweißverfahren bereitgestellt. Zusatzmodule ermöglichen genauere Materialmodellierung und verkürzen die Rechenzeit durch Parallelisierung.
Die zentralen Funktionalitäten sind im Welding Hub und den dazugehörigen Anwendungsmodulen für das Thermische Fügen vorhanden. Damit können Pre- und Postprocessing durchgeführt und thermische Fügeprozesse berechnet werden. Zusätzlich stehen die Module Widerstandspunktschweißen und Laserauftragschweißen zur Verfügung. Ein optionales Paket enthält den MSC Apex Modeler für effiziente Geometrieaufbereitung und Vernetzung.
Diese Funktionalitäten sind in den Standardmodulen enthalten:
- Flexible Definition äquivalenter Wärmequellen für das thermische Fügen
- Definition, Visualisierung und Editieren von Materialdaten
- Parallelisierungsmöglichkeiten
- Skalierbare Simulationsansätze
- Definition von Temperatur-Zeit-Kurven für die Wärmebehandlung
Prozesskette Simufact Welding – Simufact Forming
Prozessketten und Datenaustausch
Die Möglichkeit, Berechnungsergebnisse von einem Herstellungsschritt zum nächsten zu transferieren, ist Voraussetzung für korrekte Ergebnisse in der gesamten Prozesskette.
In Kombination mit Simufact Forming können ganze Prozessketten abgebildet werden, zum Beispiel Umformprozesse für Werkstücke, die im nächsten Schritt geschweißt werden, und umgekehrt.
Durch den Datenaustausch zwischen Simufact Forming und Simufact Welding werden schrittweise Berechnungen realisiert, deren Schritte auf den vorhergehenden Ergebnissen aufbauen. So können Schweißbaugruppen simuliert oder Prozesskettensimulationen ausgeführt werden.
Daher kann das Schweißen in einer gemeinsamen numerischen Umgebung integriert werden. Der einfache Datentransfer ermöglicht es, die Änderung der Materialdaten aus einem vorhergehenden Umformprozess zu übernehmen, oder die Lebensdauer einer berechneten Schweißverbindung zu betrachten.
Simulationsvideos Simufact Welding
Autoradfelge, von innen geschweißt, Temperaturfeld
Autoradfelge, von innen geschweißt, Verzüge
Schweißen eines Tragwerks, Temperaturfeld
Vergleichsspannung (von Mises)
Spitzentemperatur beim Schweißen einer B-Säule an einen Dachrahmen
Webinar-Mitschnitt
Welding Simulation in Joining and Assembly
In diesem englischsprachigen Webinar geben wir eine kurze Einführung in Simufact Welding und zeigen Ihnen, wie unsere Lösung Sie beim Fügen und beim Zusammenbau unterstützt. Im ersten Teil stellen wir Ihnen unsere Software vor und im zweiten Teil geben wir Ihnen anhand von praktischen Beispielen Einblicke in die Funktionen von Simufact Welding.
Webinarmitschnitt vom 16.08.2017, gehalten von
Dr. Marius Gatzen,
Manager Technical Sales Support Welding
Simufact Welding Fallbeispiele
Avoiding welding cracks by means of simulation – Changan case study
Challenge:
Through thermal energy metal is melted and creates a safe joint which in turn leads to a change in the micro-structure of the material in the heat affected-zones (HAZ) and can thus contribute unwanted failure mechanisms.
Solution:
By combining fatigue analysis and Simufact Welding based results showing welding residual stress, the cracking issue could be reproduced successfully.
Referenzen Simufact Welding
Viele Kunden, darunter führende Autohersteller wie Audi, Volkswagen, Daimler, Honda, Tesla und andere, Tier-1-Zulieferer wie ZF, Bosch, Magna Cosma, Luk, Benteler, Luftfahrtfirmen, Firmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau wie Siemens and Shanghai Electric, sowie eine große Zahl von Universitäten weltweit setzen die Simufact Welding Simulationstechnologie produktiv oder in der Forschung und Entwicklung ein.
Einige der Kunden, die Simufact Welding für Schweißstruktursimulation nutzen:
Ihre Anfrage
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Ihr Ansprechpartner
- Klaus Hübner
- Senior Account Manager
- Telefon: +49 174 975 10 92
- klaus.huebner@simufact.de
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