2.4 Virtuell produktutveckling av gjutna komponenter

Med dagens simuleringsverktyg är det möjligt att dels sänka kvalitetsbristkostnader, dels reducera ledtiderna betydligt.

Figur 44: Flödesschema för konventionell och optimerad produktutveckling.

Den avancerade simuleringen av komponentens utformning kan göras i två steg. Först genom en optimering av geometrin och fördelning av lasterna på komponenten och sedan som en slutlig formoptimering för att minska spänningar i vissa områden och utforma komponenten på ett estiskt tilltalande vis.

Figur 45: Typisk användning av optimeringsverktyg vid produktutveckling.

Genom additiv tillverkning, eller 3D-printning, finns det en möjlighet att ta det ett steg längre. Då skriver man ut formar och kärnor i sand för att eliminera tiden med framställning av modellen. När den gjutna komponenten är godkänd kan modeller och verktyg tas fram för serietillverkning. I vissa fall kan det till och med vara lönsamt att endast nöja sig med formar och kärnor utskrivna i sand vid kortare serier.

Figur 46 Principskiss hur 3D-printing av sandformar sker.

1. Mixad sand lags ut i ett jämnt lager cirka 0,2 mm tjockt.
2. Skrivarhuvudet skriver ut härdare efter geometrin som finns inmatad från CAD.
3. Plattformen sänks och ett nytt lager sand fördelas över ytan.
4. Moment 1 till 3 upprepas till hela formen eller kärnan har skrivits ut.
5. Den sand som inte besprutats med härdare kan återanvändas och efter renblåsning från lös sand är formen eller kärnorna klara att användas.

Tar man den additiva tillverkingen till sin hjälp kan en bra framställningsplan för en gjuten komponent se ut som i figur 47.

Figur 47: Flöde vid systematiserad prototyptillverkning.

Idag ser det typiskt ut som i figur 48:

Figur 48: Traditionellt flöde vid framtagning av nollserie för gjuten komponent.

1942