TiK - technológia v jednoduchom jazyku

Spoľahlivé materiály z počítača

Matematika a fyzika na vylepšenie koksovne

Hádajte: Aký hrubý je plech plechovky od Coly? Určite získate 0,2 až 0,3 milimetra. To si myslel aj môj priateľ. Ale hrúbka steny nápojovej plechovky je dnes iba 0,065 milimetra. Je tenší ako ľudský vlas. Ťažko si to predstaviť, že? Pred pár rokmi to vyzeralo inak. V roku 1976 vážila nádoba s objemom 0,33 litra 38 gramov. Dnes váži okolo 25 gramov, a hoci je stále tenší a ľahší, nestratil nič zo svojej stability.

Nové výzvy pre výrobu plechoviek

jednoduchom

Riešenie problémov pomocou integračného modelovania materiálov


Ako pravdepodobne viete, experimenty nie sú len veľmi nákladné a zdĺhavé, ale ani neposkytujú potrebný náhľad na správanie vnútorného materiálu. Otázka: „Čo sa skutočne deje vo vnútri procesu valcovania?“ Zostalo dlho nezodpovedané. Výsledok sa dal len odhadovať. Módne slovo „počítačová simulácia“ vám teraz určite príde na myseľ. Správne, ale len nedávno boli vedcom k dispozícii moderné počítače s veľmi vysokým výpočtovým výkonom a úložnými kapacitami. Umožňujú spoľahlivé materiálové simulácie s ich zložitými matematickými výpočtami v primeranom čase. Pomocou fyziky, matematiky a nespočetných parametrov pre formovacie procesy sa teraz pomocou počítača vytvárajú platné modely a simulácie. Vedci z Ústavu pre metalurgiu a fyziku kovov (IMM) spolupracujú s desiatimi ďalšími ústavmi RWTH Aachen v rámci Collaborative Research Center 370 „Integrative Material Modeling“. Každý ústav je špecialistom vo svojom odbore a prispieva svojimi poznatkami z vlastného výskumu. Vedci spoločne vyvinú modely simulácie materiálu vrátane modelu „tvorby uší“.

Náušnica - starý problém

Materiálové modelovanie na najmenšej úrovni

Metóda „integračného modelovania materiálov“ pomáha vyvíjať nové produkty nákladovo efektívne a za oveľa kratší čas. Realizácia nového „Ultraľahkého plechovky“ by si bez tohto postupu vyžadovala veľa experimentov. Na druhej strane je plechovka hromadným výrobkom a najmenšie chyby počas výroby majú silný vplyv na hmotnosť.

V príklade plechovky od nápoja ide „iba“ o zníženie nákladov a zabezpečenie kvality. Pomocou „integračného modelovania materiálov“ je možné v modeli v budúcnosti teoreticky implementovať a vylepšiť „bezpečné komponenty“. Dajú sa predvídať a eliminovať najmenšie slabiny, ktoré vznikajú v materiáli výrobnými procesmi.