Mehrkriterieller Optimierungsansatz

Da die Qualität der Lackschicht im Wesentlichen von der Prozessdauer und der Temperatur abhängt, konkurriert sie zur Forderung nach einem möglichst geringen Energieverbrauch. Aus diesem Grund wird ein mehrkriterieller Optimierungsansatz angewendet.

Optimierung von Lacktrocknungsprozessen

Die meisten Industrieprodukte müssen, unabhängig vom Material,  lackiert werden, um eine hohe Lebensdauer gewährleisten zu können. Damit der Schutz richtig wirken kann, sollte der Lack möglichst gleichmäßig sein. Hierbei spielt der Trocknungsprozess eine entscheidende Rolle. Durch optimale Steuerung dieses Prozesses, wird auf der einen Seite die Qualität der Lackierung verbessert, wobei andererseits gleichzeitig der Energieverbrauch gesenkt wird.

Im ersten Schritt werden die physikalischen Vorgänge im verwendeten Trocknungsofen simuliert. Dazu wird die Wärmestrahlung der Lampen, die Luftströmung im Ofen und die Wärmeleitung in der Lackschicht bzw. auf der Oberfläche nachgebildet. Die Optimierung verwendet anschließend diese Simulation um eine optimale Steuerung der Lampen zu berechnen.

Da die Qualität der Lackschicht im Wesentlichen von der Prozessdauer und der Temperatur abhängt, konkurriert sie zur Forderung nach einem möglichst geringen Energieverbrauch. Aus diesem Grund wird ein mehrkriterieller Optimierungsansatz angewendet. Die so erhaltenen Lösungen werden anschließend in einer Entscheidungsunterstützungssoftware zur Bewertung graphisch dargestellt.

 

Projektpartner

Fraunhofer FCC in Göteborg

Demonstration des Lacktrocknungsprozesses
© Foto ITWM

Demonstration des Lacktrocknungsprozesses anhand eines Dekohasens. Temperaturverlauf während des Prozesses.