Tilbake til søkeresultatene

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena

ExtruTeC - High Precision Extrusion Temperature Control through Digital Technology

Alternativ tittel: Presis temperaturregulering ved ekstrudering med digital teknologi

Tildelt: kr 16,0 mill.

Prosjektnummer:

313919

Prosjektperiode:

2020 - 2025

Midlene er mottatt fra:

ExtruTeC er et 4-års prosjekt, med oppstart 1. september 2020. Det er et samarbeid mellom Hydro Extruded Solutions AS, Cybernetica AS, forskningsstiftelsen SINTEF og NTNU. Prosjektets hovedmål er å utvikle et digitalt rammeverk for temperaturregulering i ekstrudering av aluminium. Dette vil innbefatte modellering av ekstruderingsprosessen og digitale tvillinger som vekselvirker med temperatursensorer for å optimalisere prosessen. Ekstruderingsforsøk ved Hydros pilotverk, som ble startet i 2020, har fortsatt i 2021. En målsetning for disse forsøkene er å oppnå en bedre forståelse for hvordan kjøling av ekstruderingsverktøyene påvirker temperaturutviklingen og fordelingen under ekstruderingsprosessen og utløpstemperaturen til tynnveggede profilene. For å få en bedre forståelse av mekanismer knyttet til kjølingen er det også gjort idealiserte lab-kjøleforsøk hos Hydro Karmøy. Et viktig resultat fra prosjektet i 2021 er evaluering av og instrumentering for temperaturmålinger med termoelement i verktøypakker ved Hydros pilotpresse. Dette er viktig for å kunne regulere utløpstemperaturen til profilene. I prosjektet vil Cybernetica utvikle og implementere nye modell-baserte metoder for temperaturoptimalisering og regulering, som vil gjøre det mulig presist å styre temperaturen over en press-syklus, og oppnå presis kontroll på utløpstemperaturen av tynnveggede profiler. I 2021 har Cybernetica og NTNU spesielt jobbet med koblede modeller for billettoppvarming og temperaturutvikling under ekstruderingsprosessen, hvor effekten av den målte temperatur er inkludert. Disse modellene er også installert på en server ved Hydros pilotpresse. Cybernetica har også begynt å se på reguleringsstrukturer for å holde utløpstemperaturen konstant, ved å variere kjølingen eller pressehastigheten. Det er også ansatt en PhD student ved NTNU fra 31. august 2021. SINTEF har jobbet med detaljerte modeller for ekstruderingsprosessen (HyperXtrude) og de idealiserte kjøleforsøkene (Fluent). En av målsetning med dette arbeidet er å få en bedre forståelse for sammenhengen mellom den målte temperaturen i verktøypakken og utløpstemperaturene, som ikke kan måles. Dette vil være med å bidra til at utløpstemperaturene kan optimaliseres og reguleres.

Hydro Extruded Solutions - Precision Tubing produces thin walled MultiPort Extrusions (MPE) and round tubes. From the market, there is a continuous strong pull towards reduced tube weight and wall thickness and stronger alloys. Over the last years the typical MPE wall thickness has been reduced from 0.45 mm to 0.20 mm. It is Hydro's strategy to work towards further wall thickness reductions, while at the same time implementing stronger alloys. However, the achievements with thinner walls and stronger alloys have led to new challenges related to local overheating and more challenging flow balance. A major reason for this is a lack of temperature control. To achieve further wall thickness reduction with stronger alloys, there is therefore demands for much tighter temperature control than what has been needed earlier. The planned innovation involves: - To achieve full temperature control for extrusion of thin walled MPE profiles. This involves both the spatial temperature distribution and the temperature evolution over the press cycle. The project will develop and implement new model based optimising control schemes: A supervisory system for batch cycle optimisation, and a rapid, high precision model predictive temperature control system. This will make it possible to control the temperature over the press cycle and yield precise control of the exit temperature of thin walled MPEs. Such temperature control represents a major step change with respect to today's process capability for MPEs. With this project, MPE has been chosen as a strategic product for establishing high precision temperature control for extruded products. There are currently close to 150 extrusion presses owned and operated by Hydro, and the temperature control developed in this project, will in the longer term be of major importance for other extrusion products and markets.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena