BegrippenSoort begrip: VakbegripProcessimulatie
Wat is processimulatie?
Processimulatie rekent vooraf door wat er fysiek met materiaal en werkstuk gebeurt tijdens de productie, zoals snijkrachten, warmte, trillingen en vervorming.
Processimulatie is het virtueel doorrekenen van de fysica van een productieproces: wat materiaal, werkstuk en gereedschap doen onder krachten, warmte en tijd. Bij verspanen gaat het om snijkrachten, temperatuur, doorbuiging van gereedschap en dunne wanden, trillingen en vervorming door restspanning. Bij additieve productie draait het om krimp, restspanning en kromtrekken tijdens het opbouwen, bij lassen om de vervorming na het afkoelen. Bij dieptrekken en ander plaatvervormen spelen onder meer terugvering en verdunning, bij gieten en spuitgieten het vullen, stollen en krimpen. De uitkomst is een voorspelling uit een model, geen meting.
Waar hangt processimulatie van af?
Er bestaan verschillende rekenmethoden. Snijkrachten worden vaak berekend met empirische of mechanistische modellen, vervorming en temperatuur meestal met de eindige-elementenmethode, en trillingsgedrag met stabiliteitsanalyses op basis van de gemeten dynamica van machine en gereedschap. De uitkomst hangt af van materiaalgegevens, randvoorwaarden zoals opspanning en koeling, de toestand van het uitgangsmateriaal en de fijnheid van het model. Restspanning in plaat of staaf verschilt per partij en is zelden precies bekend, wat een voorspelde vervorming onzeker maakt.
Hoe werkt processimulatie in de praktijk?
Laat een simulatie vooraf zien dat een dunne wand kan gaan trillen of een deel na het lossen kan kromtrekken, dan scheelt dat mogelijk proefstukken en afkeur. Daar staan rekentijd, specialistische software en iemand die het model opzet en de uitkomst beoordeelt tegenover. Voor een eenvoudig enkelstuk is een proefsnede vaak sneller; bij series, dure legeringen en dunwandige delen verschuift die afweging. De meting op het echte deel blijft nodig.
Waarmee wordt processimulatie vaak verward?
Processimulatie is geen CAM-simulatie: CAM-simulatie controleert het NC-programma op botsingen, aslimieten en restmateriaal, processimulatie rekent wat het materiaal doet onder kracht en warmte. En een digital twin loopt mee met een echte machine of een echt product en wordt met meetgegevens bijgewerkt; een processimulatie is een berekening vooraf.
Veelgestelde vragen
Wanneer loont een processimulatie bij verspaning?
Vooral bij dunwandige delen die kunnen trillen of vervormen, bij dure legeringen waar een proefstuk veel kost, en bij series waarin een fout zich vermenigvuldigt. Bij een eenvoudig enkelstuk ben je met een proefsnede meestal eerder klaar.
Kun je vervorming na het frezen voorspellen?
Met een model van de restspanning in het materiaal en de verspaanvolgorde kan een simulatie de richting en de orde van grootte geven. De werkelijke vervorming hangt ook af van de partij materiaal en de opspanning; meten op het eerste stuk blijft nodig.
Wat doet een processimulatie bij 3D-printen?
Ze berekent hoe het deel tijdens het opbouwen krimpt en kromtrekt, zodat je oriëntatie, steunen of een vooraf gecompenseerde vorm kunt kiezen voordat de printer start. Hoe goed dat klopt, hangt af van materiaalmodel en procesinstellingen.
Heb ik een processimulatie nodig voor een offerte?
Zelden. Voor een offerte telt de route: opspanningen, bewerkingen, tijd en tarief. Is een simulatie nodig voor een serie of een lastig deel, dan neem je die als eigen post op in de calculatie.