Partner: FERRAM STROJÍRNA s.r.o.

Odvětví: strojírenství

Při chlazení hliníkových profilů je důležité, aby byl tento proces zcela pod kontrolou obsluhy chladícího zařízení (tzv. Water Quench). Při výrobě hliníkových profilů opouští profil raznici o teplotě přibližně 500–550 °C, kterou je potřeba za relativně krátkou dobu 15–30 vteřin snížit na požadovanou teplotu 200–250 °C. Tohoto ochlazení je možno dosáhnout ostřikováním povrchu profilu v prostoru Water Quenche směsí vody a vzduchu za použití speciálních trysek.

Společnost FERRAM STROJÍRNA s.r.o. je předním světovým výrobcem zařízení a chlazení hliníkových profilů. Vyvinula revoluční tvar trysek, které urychlují velký objem směsi vody a vzduchu o nízkém tlaku tak, aby bylo
dosaženo požadovaného efektu odvodu tepla z povrchu profilu. Speciálně vyvinutá tryska vytváří drobné kapičky
vody, které jsou následně smíchány se vzduchem. Tyto kapičky jsou pak unášeny proudem vzduchu a ostřikují
povrch profilu, odebírají teplo a tím profil ochlazují. Správné nastavení Water Quenche se pro každý ochlazovaný profil mění v závislosti na jeho tvaru. Toto nastavení z velké míry závisí na zkušenosti obsluhy, což znesnadňuje opakovatelnost a přesnost tohoto procesu. U nových profilů, u nichž není známo minulé nastavení, to má za následek velkou zmetkovitost v důsledku nutnosti použít metodu pokus-omyl.

V rámci evropského projektu H2020 CloudiFacturing spolupracují IT4Innovations a FERRAM STROJÍRNA
s.r.o. na vytvoření numerického modelu proudění tekutin, který by simuloval proces chlazení hliníkových profilů. Z důvodu potřeby zahrnutí všech důležitých fyzikálních procesů, ke kterým při ochlazování hliníkových profilů dochází, je potřeba vytvořit numerický model celého Water Quenche, který sestává ze sedmi oddělených sekcí, kde každá sekce je opatřena čtyřmi řadami trysek. Navíc každá tryska musí být vymodelovaná do nejmenšího detailu, což vede na stovky miliónů výpočetních buněk ve výsledném numerickém modelu. Takto rozsáhlý model není možné na běžně dostupných pracovních stanicích vyřešit v rozumném čase. Jeho řešení by trvalo několik týdnů, a proto se přímo nabízí
využít k řešení superpočítače.

Nově vyvinutá a fyzickými experimenty ověřená metodologie založená na CFD simulacích bude v budoucnu využita firmou FERRAM STROJÍRNA s.r.o. k vývoji nové generace trysek umožňujících vyrábět i zcela nové profily, které není možno v současné době a při použití existujících zařízení uchladit na požadované teploty.

Slovo partnera

Ing. Ondřej Tůma
ředitel a jednatel
FERRAM STROJÍRNA s.r.o.

V našem odvětví není jednoduché najít takového partnera, který je nejen špičkovým odborníkem v dané oblasti, ale zároveň dokáže být iniciativní při hledání inovativních řešení. A teprve v náročnějších situacích oceníte spolupráci se skutečnými
profesionály. IT4Innovations pro nás byla správná volba a v budoucnu se znovu rádi obrátíme na jejich experty.