De internationale conferentie Numiform '98 betekende voor de WB-vakgroep Technische Mechanica een kroon op jarenlang uitstekend onderzoek. De 250 deelnemers, uit 21 landen afkomstig, waren vol lof over de organisatie. Alleen de interesse van de UT viel wat tegen.
De rector was eind juni verhinderd bij de opening te spreken, en ook VEB en dit blad (dat overigens net zijn laatste editie voor het zommerreces had uitgebracht, red.) reageerden bepaald lauwtjes op Numiform '98. En dat terwijl de organisatie van de grote internationale conferentie over numerieke simulaties voor metaalbewerkingen, bepaald eervol was. 'Een beetje verbolgen' was prof. dr. ir. Han Huétink, met de klemtoon op het verkleinwoord.
Het valt allemaal wel mee, maar toch schreef Huétink het College van Bestuur al een jaar tevoren dat er iets groots op komst was. 'De uitnodiging voor de organisatie is vooral te danken aan de waardering voor de gepresenteerde papers door medewerkers en AIO's van de vakgroep Technische Mechanica bij vorige conferenties,' aldus Huétink.
Wereldwijd lof
En daarmee is niets teveel gezegd. Vooral het werk aan het DiekA simulatieprogramma oogstte wereldwijd lof. Op het beeldscherm deelt dit programma een stuk materiaal op in een groot aantal elementen dat er als een imaginair net overheen valt. Belastingen op het materiaal kunnen op deze wijze exact worden doorgerekend. Ieder 'eindig elementje' beïnvloedt het andere elementje, en zo het hele materiaal door. Hoe fijner de verdeling, hoe nauwkeuriger de inwerking van de krachten te berekenen is maar ook: hoe langer de computer erover doet om het hele 'netwerk' door te rekenen.
Baanbrekend
Onder meer Bart Carleer en Herman Mooi deden de laatste jaren baanbrekend werk aan het geavanceerde Twentse simulatieprogramma DiekA dat eerst voor plaatbewerkingen, zoals dieptrekken, en later voor extrusie verrassend goede voorspellingen maakte. Door de invloed van metaalbewerkingen vooraf secuur door te rekenen, kan tot 90 % van het trail & error proces achter de computer plaatsvinden. Het proces is gericht op het maken van een matrijs, die het metalen product moet vormen.
De industrie pakte het ontwikkelwerk na ruim tien jaar gretig op. Zo werken inmiddels vijf promovendi bij Hoogovens R&D aan staal- en aluminiumbewerkingen. Bovendien heeft Huétink inmiddels acht promovendi binnen zijn groep aan het werk, en heeft hij nog zes vacatures openstaan voor onderzoek via het Netherlands Institute for Metals Research (NIMR). De deelname aan het door oud-minister Wijers ingestelde topinstituut is te danken aan de goede resultaten van het laatste decennium. De directuer van het NIMR, prof. dr. ir. S. Radelaar, verrichtte de opening van Numiform '98.
Het toepassen van numerieke modellen is nodig om de kritische aspecten van bewerkingsprocessen op te sporen. Zonder dure en tijdrovende experimenten te doen, kunnen deze modellen de keuze van materialen en bewerkingsmethoden beargumenteren, om zo te komen tot een robuust product. Dit zijn in het kort de hoofddoelstellingen van het werk van de WB-vakgroep voor het NIMR.
Auto-industrie
De groep van Huétink startte verder samenwerking met het Berlijnse INPRO (Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in de Fahrzeugindustrie). Vertegenwoordigers van de automotiel- en metaalindustrie financieren het instituut, met daarbij: Daimler Benz, Hoechst, Krupp Hoesch en Volkswagen. Het ambitieuze instituut voert strategisch onderzoek uit voor de automobielindustrie waar voortdurend gezocht wordt naar materialen die goedkoper, lichter en sterker zijn. Het hoofd van de numerieke simulaties van Inpro, R. Suenkel, was een van de sleutelsprekers op de Numiform-conferentie.
Het taaie modelleerwerk bij WB is spannender dan op het eerste gezicht lijkt. Huétink: 'Met slimme modellen worden nog steeds grote happen uit de rekentijd van de computer genomen. De ambities worden aangescherpt want de workstations die wij gebruiken kunnen steeds meer aan. In de periode van één promotie-onderzoek is de capaciteitvan de computer ongeveer met een factor dertig toegenomen. Op een gemiddeld workstation - waarmee wij meestal werken - worden tegenwoordig verfijnde berekeningen uitgevoerd waar we tien jaar geleden nog niet aan durfden denken.'
Droom
De droom van Huétink is om het gat tussen Computer Aided Design (Cad) en Computer Aided Manufacturing (Cam) te dichten. 'De simulatie-programma's zijn tijdens de ontwerp- en experimenteerfasen toepasbaar, maar ze vragen nog steeds deskundige bediening', aldus de WB-hoogleraar.
Een commercieel DiekA-programma zou leuk zijn, maar het wetenschappelijke werk is belangrijker. Op Numiform '98 werden diverse lezingen gehouden van onderzoek waarin Huétink participeert. Met Carleer en Atzema van Hoogovens werkt hij aan nieuwe simulaties-modellen en -algoritmen voor plaatbewerkingen. De computer kan een stuk metaal wel opdelen in fijnere rekenelementjes, maar deze mogen de computertijd niet onnodig doen oplopen. Vooral niet wanneer de programma's uitwisselbaar moeten zijn met Cad- en Cam-programma's. De Cam-programma's worden ingezet voor het snel fabriceren van prototypen en vormen een vitaal onderdeel van het ontwerpproces. Ook met Hoogovens verricht Huétink onderzoek aan een beschrijving van de metaalopbouw, gepostuleerd door oud UT-promovendus dr. H. Vegter. Verder werken op de vakgroep Timo Meinders en Herman Pijlman aan het dieptrekken van platen.
Presentatie
DiekA kwam tijdens Numiform '98 aan bod bij een presentatie van Atzema en Baartman van Hoogovens, samen met de inmiddels afgestudeerde UT-student Arjan Klomp. De laatste beschreef het fels-proces waarbij aluminium wordt 'omgezoomd', een bewerking die in de automobielindustrie vaak problemen opleverde. Traditionele technieken voor staal bleken bij het lichtere aluminium niet te werken. Hoogovens R&D construeerde een eindige elementen model met behulp van de DiekA-code. Op deze manier probeert Hoogovens meer inzicht te krijgen in de kwaliteit van omzoom-verbindingen. Bij deze verbindingstechniek rolt een strook aluminium een ander materiaal in, zoals een haring een augurk in een rolmops.
DiekA is voor de beschrijving van dit proces zeker bruikbaar maar een slimmere elementkeuze moet nog ontwikkeld worden. In het kiezen van simulatiemodellen is vooral de kunst van het weglaten belangrijk. Alle elementjes in de analyse die er niet toe doen, zijn voor de computer alleen maar onnodige rekenballast.
