10.3.2 Olika typer av pressgjutssimulering

Simulering av pressgjutning kan genomföras på olika detaljnivå beroende på vad som ska analyseras.

Några exempel på olika sorters simulering av pressgjutning är följande.

Stelningssimulering

Vid stelningssimulering tas ingen hänsyn till formfyllnadsförloppet och man behöver därför ingen geometri på ingjutssystemet (se bild nedan). Simuleringen startar med fylld form och där hela smältan antas ha sa samma temperatur. Denna typ av simulering går förhållandevis snabbt och många iterationer kan göras för att hitta en geometri på komponenter som är lämpad för gjutning. Till exempel kan godsansamlingar där smältan sist stelnar och risk för krympporositeter finns lokaliseras och studeras (se bild längre ned).

Komponent för stelningssimulering.

Studie av var smältan stelnar sist.

 

Tablettsimulering

Vid tablettsimulering antas fyllkammaren redan vara fylld och man startar med andrafasen.

Tablettsimulering

Fyllnadsförloppet kan studeras i detalj och defekter som kallflytningar och sammanflytningslinjer, kan detekteras i ett tidigt stadium. Kallflytningar uppstår då smältan börjar stelna innan hela formen är fylld och sammanflytningslinjer uppkommer då två smältafronter möts.

Sammanflytning av smältalinjer.

Smältans hastighet då den tränger in i formkaviteten är också väldigt viktig, för låg hastighet kan orsaka kallflytningar och för hög hastighet medför risk för skador på verktyg.

Simulering av smältahastighet.

 

Fullprocessimulering

Vid fullprocessimulering tas även fyllkammaren med förstafasens inverkan med i beräkningarna.

Fyllkammaren med i beräkningarna.

Det som är av stort intresse att studera i förstafasen är hur vågen ser ut då smältan komprimeras och förbereds för andrafasen. Risk finns att stora mängder luft förs in i kaviteten som blir till defekter. Vågens utseende påverkas i hög grad av skottkurvan som styr kolvens hastigen i förstafasen.

Skottkurvan styr vågens hastighet.

Här finns stora möjligheter att optimera förstafasen för att minimera luft som förs in i kaviteten. En annan viktig faktor som kan studeras är det temperaturfall som sker i skottkammaren. Beroende på mängd smälta och fyllkammarens utformning kan temperaturen från att smältan tappas från skänk tills den når kaviteten sjunka med över 100 °C.

Simulering av smältatemperatur.

 

Mjukvaror

Det finns idag många kommersiella mjukvaror för simulering av pressgjutning varav tre av de vanligaste är MAGMA5, NovaFlow&Solid och ProCAST.

4697