Simulation des Wickelns von Bandhalbzeugen aus Aluminium

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Ziel dieser Arbeit ist es, den Wickelprozess und die durch ihn verursachten Veränderungen im Coil besser zu verstehen. Besonderer Wert liegt auf der Anwendbarkeit der Simulationsmodelle auf reale, industrielle Wickelprozesse. Der Fokus liegt auf der Weiterentwicklung von Simulationsmethoden und der Ermittlung der benötigten Werkstoffdaten. Ein zentrales Merkmal des Wickelprozesses ist die Erzeugung eines Eigenspannungszustands im Wickelkörper, der einerseits die Eigenstabilität des Coils fördert und somit eine problemlose Handhabung ermöglicht, andererseits aber auch ungünstige Spannungszustände hervorrufen kann, die unerwünschte Veränderungen am Produkt zur Folge haben. Zunächst werden die anlagentechnischen Voraussetzungen des Wickelprozesses erläutert, gefolgt von Überlegungen zur Stabilität des Coils und möglichen Fehlererscheinungen, die während des Wickelns auftreten können. Anschließend wird ein Prozessmodell für das Wickeln von Bändern aus metallischen Werkstoffen entwickelt und verifiziert. Dieses Modell hilft, kritische Parameter zu identifizieren und Probleme im Zusammenhang mit dem Eigenspannungszustand im Coil zu analysieren. Im Gegensatz zur veröffentlichten Literatur wird die axiale Ausdehnung des Coils explizit berücksichtigt.