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Thermomechanische Trocknungsanalyse mit VPS/DRY
Porsche konzipiert einen Lack-Trocknungsofen für ein neues 911er-Modell mit Hilfe von VPS/DRY Simulation und CADFEM.

Simulationsgesteuerte Entwicklung eines Trocknungsofens

Branche: Fahrzeugbau(KFZ/LKW)Fachgebiet: Temperaturfelder

Bei der Planung eines Lack-Trocknungsofens für ein neues Modell des Porsche 911 und Boxster in Stuttgart-Zuffenhausen verwendete Porsche die Simulationssoftware VPS/DRY, um bereits in der Entwurfsphase den Lacktrocknungsprozesses nachvollziehen zu können.

Zusammenfassung

Aufgabe

Bei der industriellen Fahrzeuglackierung durchläuft die E-Coat beschichtete Karosserie einen Ofen, um die Lackschicht zu trocknen. Bei zu hohen Temperaturen wird der Lack beschädigt oder es kommt zu mechanischen Verformungen. Simulation soll dies bereits in der Konzeption vermeiden.

Lösung

VPS/DRY analysiert die Temperaturverteilung, die Temperaturverweilzeit und die thermischen Verformungen der Fahrzeugkarosserie.

Kundennutzen

Mit virtueller Technologie ist von Anfang an ein optimaler Trocknungsofen konzipiert worden, ohne kostspielige Änderungen nach Fertigstellung.

Projektdetails

Aufgabe

Bei der industriellen Fahrzeuglackierung durchläuft die weißbeschichtete E-Coat-Karosserie einen Ofen, um die Lackschicht zu trocknen. Neben der Lacktrocknung dient der Trocknungsofen zur:

  • Aushärtung von Aluminiumlegierungen,
  • Aushärtung von Verklebungen,
  • Ausdehnung von Schäumen.

Für den Trocknungsprozess von Karosserielacken gelten hohe Qualitätsstandards. Diese Standards garantieren, dass alle weiß lackierten Karosserieteile über einen bestimmten Zeitraum eine bestimmte Temperatur erreichen und gewährleisten eine qualitativ hochwertige Lackierung. Sollte die Temperatur zu hoch sein, wird der Lack beschädigt und die hohen Temperaturgradienten führen zu mechanischen Verformungen. Außerdem ist die Zeit für den gesamten Prozess begrenzt. Für die verwendeten Aluminium- und Stahllegierungen sollten die auftretenden thermischen Spannungen bewertet werden, insbesondere wenn sie die Belastungsgrenzen des Materials überschreiten und zu dauerhaften Verformungen führen könnten.


Nutzen für den Kunden

Die Simulation des Ofens in der Konstruktionsphase brachte ein optimiertes Ofendesign hervor, das die geforderten Kriterien des Trocknungsprozesses von Anfang an erfüllt. Die virtuelle Technologie half, teure Änderungen nach Fertigstellung des Ofens zu vermeiden und tiefere Einblicke in den Herstellungsprozess zu gewinnen.


Lösung

Bei der Planung eines Lack-Trocknungsofens für ein neues Modell des Porsche 911 und Boxster in Stuttgart-Zuffenhausen verwendete Porsche die Simulationssoftware VPS/DRY, um bereits in der Entwurfsphase den Lacktrocknungsprozesses nachvollziehen zu können. VPS/DRY analysiert die Temperaturverteilung, die Temperaturverweilzeit und die thermischen Verformungen der Karosserie. Durch die Analyse verschiedener Varianten wurde der Einfluss von Modifikationen bewertet und das Design des Ofens optimiert.


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