simuleren van web handling.
Het proces van webhandling bij hoge temperaturen kan worden gemodelleerd met een meerstapsaanpak. Allereerst kunnen temperatuurprofielen van de folies worden bepaald door thermische componenten zoals verwarmers, isolatoren en warmteverdelers in het model op te nemen. Vervolgens kunnen de vervormingen van de folies worden berekend die ontstaan door thermische uitzetting en webhandlingkrachten, zoals webspanningsregelaars, interactie met rollen, sproeiprocessen en luchtmonden.
Op deze manier kunnen bestaande processen worden onderzocht en kunnen kritieke procesparameters worden geïdentificeerd met behulp van gevoeligheidsanalyses. Daarnaast kunnen volledig nieuwe ontwerpen vanaf nul worden ontwikkeld, bijvoorbeeld op basis van geleidende rollen, een zweefoven (flotation oven) of een verticaal ovenconcept. Figuren 1 en 2 tonen voorbeelden van een zweefoven voor het manipuleren van een dunne folie.
Simulaties bieden de mogelijkheid om conceptkeuzes te onderbouwen op basis van fundamenteel inzicht in het proces. Daarnaast maken ze het mogelijk om productieprocessen te optimaliseren, waardoor de processtabiliteit, productkwaliteit en efficiëntie kunnen worden verbeterd.
depositie op een folie.
Een interessant project betrof de optimalisatie van een bestaand systeem. Hiervoor werd een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd naar het aanbrengen van een dunne film op een folie met behulp van een sproeitechnologie. Hierbij werden stromingssimulaties uitgevoerd om inzicht te krijgen in de manier waarop de sproeistroom de folie opwarmt en welke invloed dit heeft op het knik- en rimpelgedrag van de folie. De resultaten van deze simulaties werden gebruikt om het systeem verder te optimaliseren. Voorbeelden van de behaalde resultaten zijn weergegeven in Figuur 3.
Een ander project richtte zich op haalbaarheidsstudies om de voor- en nadelen van verschillende concepten in kaart te brengen. Diverse concepten werden geselecteerd en beoordeeld op basis van belangrijke criteria, zoals robuustheid, systeemgrootte en onderhoudsbehoefte. Met name het criterium robuustheid vereist uitgebreid engineeringwerk. Dit proces begint met fundamentele handberekeningen om een eerste ontwerp op te stellen. Vervolgens worden simulaties ingezet om de technische haalbaarheid aan te tonen en het ontwerp verder te verfijnen.
Op basis van deze analyses kon een onderbouwde conceptkeuze worden aanbevolen voor verdere realisatie. Voor de evaluatie van een specifiek concept werd onder andere de thermische situatie gemodelleerd en werden de verwachte rimpel- en vervormingspatronen van de folie bepaald, zoals weergegeven in Figuur 4. Deze resultaten vormen waardevolle input voor het verdere ontwerp en de optimalisatie van het concept.
de uitdagingen die wij aangaan.
Demcon multiphysics.
Demcon multiphysics is an engineering agency with high-end expertise in the area of heat transfer, fluid dynamics, structural mechanics, acoustics, electromagnetism and nuclear physics. We support clients from a wide variety of market sectors and help them achieve their goals in research and development with deep physical insights.
We combine fundamental physical knowledge from an analytical approach with Computer Aided Engineering (CAE) simulations tools from ANSYS, MATHWORKS, COMSOL, STAR-CCM+ and FLUKA to setup, execute, analyze and evaluate numerical simulations. The use of Computational Fluid Dynamics (CFD), Finite Element Analysis (FEM / FEA), Lumped Element Modelling (LEM), Computational Electromagnetics (CEM) and Monte Carlo simulations enables us to make a virtual prototype of your design. With these techniques we can simulate the fluid and gas flows, energy exchange, heat and mass transfer, stresses, strains and vibrations in structures and the interaction of electromagnetic fields with other physical aspects like heat generation. Simulation-driven product development increases the development efficiency and reduces the product development time. Our services can therefore fully support you in the designing phase, from idea up to prototype, from prototype to final design.
