Weniger Aufwand, mehr Präzision: Hans Weber digitalisiert die Wendelverteilerauslegung
Deutlich schnellere Werkzeugentwicklung und messbare Kostenvorteile durch parametrische Simulation und digitale Auslegung der Wendelverteiler.
HansWeber
Die Hans Weber Maschinenfabrik optimiert ihre Extrusionsprozesse mit der KI-gestützten StrömungsRaum®-Simulation von IANUS und erzielt damit deutlich schnellere Entwicklungszyklen sowie eine messbar höhere Auslegungsqualität von Wendelverteilern.
Lösung
Durch den Einsatz der StrömungsRaum®-Plattform konnte Hans Weber die Auslegung von Wendelverteilern optimieren, Entwicklungszeiten verkürzen und die Effizienz in der Werkzeugkonstruktion signifikant steigern.
Firmengröße
500 Mitarbeiter
Umsatz
>83 Mio EUR
Herausforderung
In der chemischen Produktion stand CHT vor einer anspruchsvollen Aufgabe: Der präzisen Modellierung des Partikelverhaltens bei der Mischung von Salzpartikeln in einem großvolumigen Rührkessel mit Silikonöl. Ziel war es, die Reaktionsprozesse effizient zu gestalten und das Verhalten der Partikel exakt nachzubilden. Darüber hinaus sollte eine Lösung zur Optimierung des Verdampfungsprozesses in einem Dünnfilmverdampfer entwickelt werden, um die Restkonzentration der flüchtigen Komponenten zufriedenstellend zu reduzieren.
Ergebnis
Mit dem zunehmenden Bedarf an energiesparenden, materialspezifischen und hochpräzisen Werkzeugen steht Hans Weber vor neuen Herausforderungen in der Auslegung komplexer Wendelverteilersysteme. Insbesondere die exakte Verteilung des Schmelzstroms, kurze Spülzeiten, das Vermeiden von Totzonen und ein optimales Druckverhalten müssen berücksichtigt werden – Aufgaben, die manuell nicht nur zeitaufwendig, sondern durch veraltete Software auch kaum effizient zu lösen sind.
„Dank der intelligenten Parametrisierung in Kombination mit einem vollständig automatisierten Pre- und Post-Processing lassen sich komplexe Simulationen deutlich beschleunigen. Dadurch stehen aussagekräftige Ergebnisse nicht erst nach Tagen, sondern bereits innerhalb weniger Stunden zur Verfügung. Diese Effizienz spart nicht nur Zeit, sondern ermöglicht auch eine deutlich schnellere Entscheidungsfindung im Entwicklungsprozess.“ - Entwicklungsleitung Extrusion, Hans Weber Maschinenfabrik GmbH
Prozess
Mit StrömungsRaum® von IANUS Simulation gelingt es Hans Weber, diese Herausforderungen durch eine automatisierte, parametrische Auslegung zu meistern. Die cloudbasierte Lösung ermöglicht eine schnelle Anpassung bestehender Werkzeuge und die zügige Entwicklung neuer Geometrien – ohne lokale Rechenlast oder aufwändige manuelle Modellierung. So können auch seltene Anwendungsfälle effizient simuliert und verglichen werden.
StrömungsRaum® ermöglicht vollautomatisierte CFD-Simulationen der Wendelverteilerauslegung – detailgenau und ohne spezielle Simulationskenntnisse bedienbar. Durch die Anbindung an Hochleistungsrechner lässt sich die Lösung beliebig skalieren und liefert in kürzester Zeit belastbare Ergebnisse für Konstruktion und Entwicklung.
Deutlich verkürzte Entwicklungszeit: Durch den Einsatz parametrischer Modelle reduziert sich die Konstruktions- und Simulationszeit signifikant – Variantenanalysen und Optimierungen erfolgen innerhalb weniger Stunden statt mehrerer Tage.
Verbesserte Werkzeugqualität durch präzise Auslegung: Die simulationsgestützte Optimierung führt zu einer gleichmäßigeren Verteilung, reduzierten Druckverlusten und minimierten Totzonen – essenziell für hochwertige Wendelverteiler.
Skalierbarkeit und Ressourcenschonung: Dank Cloud-Computing entfallen lokale Rechenressourcen, wodurch die Kapazität für parallele Simulationen steigt und gleichzeitig Energie- und Infrastrukturkosten gesenkt werden.
Standardisierung komplexer Prozesse: Durch die parametrische Modellierung wird die Wendelverteilerauslegung systematisiert und reproduzierbar gemacht – ein wesentlicher Vorteil für Serienfertigung und Qualitätssicherung.
Messbare Mehrwerte für Konstruktion und Entwicklung: Vorab durchgeführte Simulationen liefern fundierte Kennzahlen zu Druckverlusten, Spülverhalten und Überlagerung – technologische Entscheidungen können schneller und faktenbasiert getroffen werden.
Fazit
Durch die Automatisierung der Simulation mit StrömungsRaum® kann Hans Weber parametrisch auf eine Vielzahl von Wendelverteiler-Geometrien reagieren – ohne zusätzliche Ressourcen in der Entwicklung zu binden. Selbst komplexe Varianten lassen sich automatisiert und in kurzer Zeit durchrechnen, wodurch innerhalb weniger Stunden belastbare Ergebnisse zur Verfügung stehen. Die Geometrie wird dabei nicht manuell konstruiert, sondern über wenige Kennwerte definiert und automatisch generiert. So können zahlreiche Varianten gleichzeitig simuliert werden – für eine datenbasierte Entscheidungsfindung bereits in frühen Entwicklungsphasen.
Parametrisiert. Automatisiert. Simuliert – Ergebnisse in Stunden, nicht Tagen. Durch die Eingabe von kundenspezifischen Geometrieparametern werden die relevanten Geometriebereiche automatisiert konfiguriert und zu einer Gesamtgeometrie zusammengefügt. Dabei wird die Herstellbarkeit berücksichtigt. Anschließend wird die Gesamtgeometrie durch unseren intelligenten Mesher automatisch vernetzt und in die Simulation überführt.
Mit dieser Funktion können verschiedene Geometrievarianten parametrisch erzeugt und die Simulationsergebnisse in kurzer Zeit verglichen werden. Durch diese Variantenstudie gewinnen wir ein tieferes Verständnis für die Einflüsse bei Geometrieänderungen und können schnell ein Optimum finden. Dies beschleunigt die Konzeptphase erheblich und verkürzt somit auch die Time-to-Market Phase.
Durch die parametrische Automatisierung der Wendelverteilerauslegung kann Hans Weber zahlreiche Geometrievarianten schnell analysieren und gezielt für unterschiedlichste Materialien und Anforderungen optimieren.
Diese Flexibilität ermöglicht nicht nur eine präzisere Auslegung bei deutlich kürzeren Entwicklungszeiten, sondern auch eine fundierte Bewertung von Druckverlusten, Verteilungsgüte und Spülverhalten – ohne Mehraufwand für die Konstruktion. So positioniert sich Hans Weber als Vorreiter für effiziente und zukunftsfähige Extrusionslösungen.
