El uso de simulaciones permite verificar y estudiar la eficacia de la tecnología y observar los procesos internos que ocurren en la fundición
Cavidades por contracción
Tensiones residuales
Macro y microporosidad
Grietas (en caliente y en frío)
Deformaciones y alabeo
Estructura del metal
La modelización permite evitar la etapa de corrección de defectos, reduce los costes de reajuste del equipamiento, tanto en tiempo como en materiales, y minimiza la cantidad de fundiciones de prueba al lanzar nuevos productos a producción
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Ahorra costos significativos en materiales y mano de obra, además de reducir el tiempo de desarrollo del producto
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Previene y corrige defectos de fundición, como porosidades, inclusiones de aire, o problemas de solidificación.
Experimenta con diferentes variables del proceso de fundición para encontrar la configuración más eficiente
Aleación de magnesio - ML5pch
Molde - Cold-Setting Mixtures según Alpha-Set
Aislante isotérmicos - FOSECO
Temperatura de vertido - 760 °C
Masa del bloque de fundición - 55.3 kg.
Masa de la fundición - 9.8 kg.
Marco de ventana de helicóptero producido por empresa perteneciente al holding Russian Helicopters
La tecnología anterior permite obtener una fundición apta para uso, sin embargo, el costo, la intensidad laboral y la cantidad de productos defectuosos son altos.
Su análisis indicó que la tecnología no es lo suficientemente estable.
La fundición se solidifica casi simultáneamente con el sistema de alimentadores. Esto significa que con cambios mínimos en los parámetros de la tecnología (como la temperatura del metal fundido), la porosidad por contracción puede formarse en el cuerpo de la fundición.
Para lograr una fundición sin defectos y disminuir los costos, se realizó un cambio en la concepción del sistema de canales. Los alimentadores verticales se reemplazaron por un único alimentador lateral sin aislamiento térmico. La concepción del alimentador central se mantuvo sin cambios.
Los niveles de porosidad se encuentran dentro de los limites establecidos para la fabricación.
Se observan altos niveles de tensiones residuales y deformaciones plásticas.
Los cálculos realizados permitieron identificar la causa de las grietas en la intersección de la fundición con el sistema de canales y alimentadores.
Se ha desarrollado una versión mejorada con un nivel más bajo de tensiones residuales, lo que permite obtener fundiciones sin defectos.
El diseño desarrollado ha sido implementado y actualmente se utiliza para la fabricación de helicópteros.
Intensidad de las deformaciones plásticas
La primera fundición realizada según la tecnología de la empresa contenía defectos:
Llenado incompleto de los dientes en la superficie interna
Porosidad en el área de los alimentadores.
La simulación en PoligonSoft ayudó a comprender las causas de los defectos...
Sección transversal del campo de temperaturas en la zona de porosidad muestra formación de nudos térmicos no alimentados
La zonas de salida de porosidad a la superficie detectadas en la simulación coinciden con el resultado experimental
... modificar la tecnología y obtener una fundición apta para uso.
Aislante (nuevo)
Enfriadores de hierro (nuevo)
Varilla de cromita (nuevo)
Alimentador exotérmico (nuevo tamaño)
Inserto exotérmico para eliminar la zona de macro y microporosidad (nuevo)
Resultado final - una pieza sin defectos
Aleación - Acero 20GL
Molde - Arena con arcilla
Alimentadores exotérmicos - Foseco Kalminex
Temperatura de vertido - 1600 °C
Parámetros del cucharón de fondo
El modelo matemático de estado de tensión y deformación de la fundición desarrollado por "PoligonSoft" es capas de predecir con alta probabilidad la formación de grietas en caliente y frias
La simulación de la mayoría de las tecnologías de fundición modernas requiere tener en cuenta la interacción de contacto entre la fundición y el molde, ya que precisamente esta interacción es a menudo la causa de la formación de grietas.
La capacidad de predecir la formación de grietas en la etapa de diseño permite disminuir considerablemente los tiempos y gastos necesarios para ajustar y optimizar el proceso tecnológico.
Verificacion de resultados
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