Konzepte zur Steuerung des Richtwalzprozesses bei variierenden Richtguteigenschaften

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Im Jahr 2016 wurden in Deutschland 24,2 Mio. t flachgewalzte Stahlprodukte hergestellt. Während der Produktion entstehen unvermeidlich Planheitsfehler im Material, insbesondere beim Aufwickeln zu Coils, was zu einem Längsbogen mit variierendem Krümmungsradius führt. Um diese Fehler zu beseitigen, wird häufig ein Richtwalzprozess eingesetzt, der durch mehrfache Wechselbiegung des Bandmaterials gekennzeichnet ist. Die Genauigkeit der Anlagenanstellung ist entscheidend, um das Richtgut plan zu richten. Zusätzlich variieren die Materialkennwerte über die Länge des Metallbandes, was die Prozessführung erschwert. Allwood et al. zeigen, dass Umformprozesse durch zahlreiche Störgrößen beeinflusst werden, weshalb eine Regelung des Prozesses wünschenswert ist. Diese Arbeit präsentiert ein Steuerungskonzept für den Richtwalzprozess, das in der Lage ist, Eigenschaftsänderungen im einlaufenden Richtgut zu erkennen und durch Anpassung der Anlagenanstellung auszugleichen. Neben der Planheit wird auch die Eigenspannungsverteilung im Richtgut als Zielgröße betrachtet. Die Steuerungskonzepte basieren auf numerischen Parameterstudien, die Abhängigkeiten zwischen den Eigenschaften des Richtguts und der optimalen Anlagenanstellung sowie der resultierenden Eigenspannungsverteilung ermitteln. Schließlich werden die entwickelten Konzepte auf einer Versuchsrichtanlage experimentell validiert.