P1: Regelung der Oberflächenrauheit als Eigenschaft flachgewalzter Halbzeuge durch Entwicklung eines neuartigen Regelungskonzepts basierend auf Online-Messungen der Bandoberfläche

Ziel dieses Vorhabens ist die Erforschung einer neuartigen Oberflächenregelung für das Nachwalzen. Die Oberflächenrauheit ist eine wichtige Eigenschaft, da sie beispielsweise für die Tiefzieheignung von Blechen eine wesentliche Rolle spielt.

Bislang erfolgt die Führung des Nachwalzprozesses anhand der Vorgabe einer Walzkraft, welche aus Abprägemodellen von strukturierten Walzen vorab berechnet wird.

Dies hat den Nachteil, dass sowohl getroffene Modellvereinfachungen und -unsicherheiten als auch Prozessschwankungen zu abweichenden Oberflächeneigenschaften führen.

Die vorgeschlagene Prozessregelung setzt hier an und greift auf aktuell neuentwickelte Messtechnik zurück, mit Hilfe derer eine prozessparallele Messung der Bandrauheit möglich wird.

Erforscht werden soll eine modellprädiktive Regelung, deren initiales Modell durch die Finite Elemente Methode abgeleitet wird. Durch die Nutzung der Finite Elemente Methode besteht die Möglichkeit reale Oberflächen zu betrachten und somit Modellvereinfachungen zu verringern. Durch die Messungen der Rauheit der Bandoberfläche kann das in der Regelung verwendete Modell zur Prozesslaufzeit angepasst werden, um so die Regelgüte zu verbessen. Als Stellgröße des geschlossenen Regelkreises dient primär der Bandzug. Da durch Variation des Bandzugs die Walzkraft und somit durch eine andere Gerüstauffederung auch der Walzspalt beeinflusst wird, muss die Walzenanstellung als zusätzliche Stellgröße abgebildet werden. Durch dieses Regelungskonzept wird es möglich, unabhängig von Prozessschwankungen sowohl die gewünschte Banddicke als auch die vorgegebene Bandrauheit einzustellen.

ANSPRECHPARTNER

Institut für Bildsame Formgebung – RWTH Aachen 

Projektleitung: Prof. Dr. Hirt

Mitarbeiter: Sven Schätzler, sven.schaetzler(at)ibf.rwth-aachen.de

Institut für Regelungstechnik – RWTH Aachen 

Projektleitung: Prof. Dr. Dirk Abel

Mitarbeiter: Matthias Wehr, M.Wehr(at)ibf.rwth-aachen.de