Numerische Simulationen

Numerische Simulationen sind auf alle Prozessschritte anwendbar und bieten folgende Vorteile:

  • Minimierung komplexer und teurer experimenteller Untersuchungen
  • Kurzfristige Realisierung von Parameterstudien und Optimierungen
  • Unterstützung von Planungsprozessen
  • Schneller Einblick in die grundlegenden Vorgänge des Lackierprozesses und Visualisierung nicht-messbarer Größen
  • Schnelle Übertragung vom Modell auf die reale Situation
  • Erhöhung der Prozesssicherheit

Unsere Erfahrung über den richtigen Einsatz und die Auswahl der geeigneten Instrumente macht es auch für kleine Unternehmen rentabel, numerische Simulationen zu beauftragen.

Am Fraunhofer IPA wurde die Methode der Simulation von Strömungsvorgängen und elektrischen Feldern an die Anforderungen der Lackiertechnik angepasst und als Werkzeug für Forschung, Entwicklung und Anwendung eingeführt. Dazu sind kommerzielle CFD-Tools durch Module zur Berechnung von Partikelbahnen  sowie der Schichtdickenverteilung und des Auftragswirkungsgrads bei der Beschichtung beliebiger Geometrien ergänzt worden.

Ein ebenfalls im Haus entwickeltes Computerprogramm ermöglicht zudem die Simulation dynamischer Beschichtungsvorgänge auf komplexen dreidimensionalen Werkstücken. Hierbei wird das zuvor berechnete statische Sprühbild entlang einer vorgegebenen Beschichtungsbahn integriert.

Alle Methoden werden im Technikum validiert und auf ihre Praxistauglichkeit erprobt.


Beispiele für erfolgreichen Einsatz numerischer Lackiersimulationen am IPA sind folgende:

  • Strömung in Zerstäubern
  • Overspray sowie Lösemittelausbreitung
  • Filmbildung und Lackfilmverlauf
  • Pulverbeschichtung mit Pulverpistole und Fluidisierbett
  • Pneumatische Förderung von Pulverlacken
  • Lackfilmtrocknung, Temperaturverlauf in Lackschichten
  • 2-Komponenten-Mischer
  • Nahtabdichten
  • Tröpfchenabscheider
  • Thorakale Partikel