ODLEWANIE


banner_casting_0

 

ProCAST / OuickCAST

Specjalistów z branży odlewniczej z pewnością zainteresują ogromne możliwości oferowane przez pakiet aplikacji ProCAST / OuickCAST, służący do profesjonalnej symulacji procesu odlewania. Oprogramowanie umożliwia przewidywanie przebiegu całego procesu odlewania( od wypełnienia formy do ochłodzenia, do temperatury otoczenia), a ponadto pozwala przewidzieć wady odlewnicze, strukturę i właściwości mechaniczne oraz odkształcenia odlewów.

Dzięki systemom ProCAST i QuickCAST możliwa jest symulacja dowolnego stopu odlewniczego i praktycznie każdej znanej technologii wytwarzania odlewów, a także modelowanie takich specyficznych procesów, jak: wykonanie rdzeni metodą pneumatyczną czy obróbka cieplna odlewów.

W ramach tego pakietu użytkownik otrzymuje wygodne, przyjazne i wysokowydajne środowisko graficzne oprogramowania Visual-Environment, które daje możliwość szybkiego przygotowania i uruchomienia symulacji. Pracę wspomaga system wbudowanych intuicyjnych i automatycznych podpowiedzi. Środowisko Visual-Environment zapewnia również szybką wizualizację wyników symulacji. Dzięki temu inżynier odlewnik już w początkowych etapach opracowania procesu produkcyjnego może podejmować uzasadnione decyzje odnośnie korygowania przygotowywanej technologii.

W środowisku Visual-Environment dostępny są dwa solvery: prostszy, szybki i wydajny QuickCAST oraz lider na światowym rynku oprogramowania symulacyjnego dla odlewnictwa – uniwersalny i wydajny ProCAST, który dodatkowo posiada szereg zaawansowanych możliwości (np. moduły zaawansowanej porowatości gazowej, modelowania struktury ziaren, dodawanie własnych modeli użytkownika).

Pakiet oprogramowania dla odlewni został wyposażony także w moduły Optimization Solvers i Die Design Tools. Pierwszy pozwala automatycznie optymalizować parametry analizowanych procesów technologicznych, a drugi wspomaga projektowanie form dla odlewania pod ciśnieniem.

Pakiet symulacji dla odlewnictwa rozwijany przez ESI nie ma sobie równych w przemyśle odlewniczym. Jest niezastąpionym narzędziem do zadań związanych z prototypowaniem nowych procesów technologicznych, zwiększania wydajności i/lub uzysku dla technologii istniejących. Istotne jest również, że wyniki symulacji wydatnie ułatwiają współpracę technologa i konstruktora w poszukiwaniu konstrukcji komponentów odlewanych, optymalnych pod względem zarówno ich właściwości użytkowych, jak i technologiczności wytwarzania.

Przewidywanie wad

System ProCAST jest w stanie przewidzieć następujące wady:

Krzepnięcie:

• Jamy usadowe

• Porowatość skurczowa i węzły cieplne

• Mikro i Makroporowatość

• Przypalenia i wżery

 

Zalewanie formy

  • Niedolewy i niespawy
  • Bąble i pęcherze
  • Tlenki i porywanie powietrza
  • Defekty powierzchni
  • Wtrącenia i gazy uwalniane z rdzenia

 Naprężenia

  • Naderwania i zimne pęknięcia
  • Pękniecia powierzchniowe
  • Naprężenia szczątkowe i zniekształcenia
  • Zużycie formy

Metalurgia i wymagania techniczne

  • Kształt ziaren
  • Ospowatość
  • Segregacje
  • Właściwości mechaniczne
  • Tolerancje wymiarowe

Modelowanie procesów odlewniczych:

  • Odlewanie grawitacyjne: Formy piaskowe / Formy trwałe / Zalewanie przez pochylenie formy
  • Metoda traconego wosku i formy skorupowe
  • Odlewanie nisko- i wysokociśnieniowe
  • Odlewanie ciągłe
  • Odlewanie odśrodkowe
  • Odlewanie tiksotropowe i z traconym modelem
  • Przedmuchiwanie rdzenia i odgazowanie

 

 

Precyzja i dokładność odwzorowania

Dzięki specyfice siatki elementów skończonych ProCAST pozwala na odwzorowanie kształtu oryginalnych brył z dowolnie wybraną precyzją zarówno płaskich jak i zakrzywionych, niezależnie od ich orientacji w stosunku do głównych osi współrzędnych. W odróżnieniu od Metody Różnic Skończonych (MRS) stosowanej w przypadku innych systemów nie wymaga to nadmiernego zagęszczania siatki i, odpowiednio, nie wydłuża bez potrzeby czasu wyko­nania symulacji.

Metoda Elementów Skończonych pozwala na wczytywanie geometrii bez uproszczeń, co ma bardzo duże znaczenie przy analizach naprężeń (pęknięcia, pękanie na gorąco, odkształ­cenia).

 

 

Szybkie definiowanie procesu oraz intuicyjność

ProCAST posiada zestaw kreatorów, które służą dla szybkiego definiowania zadań symu­lacyjnych. Użytkownik może dostosować te kreatory do swojej unikatowej technologii w celu szybszego przygotowywania analizy. System prowadzi krok po kroku od przygotowania siatki Elementów Skończonych po definiowanie procesu. Wiele parametrów zostaje dobranych automatycznie dzięki czemu czas na przygotowania symulacji został skrócony do minimum.

Użytkownik może tworzyć szablony, które można używać w następnych obliczeniach.

Modułowość i unikatowe środowisko

System ProCAST jest dostarczany jako zestaw modułów. Pakiet podstawowy pozwala na wykonanie symulacji zalewania i krzepnięcia dla większości procesów technologicznych odlewania, dowolnych stopów oraz dowolnych materiałów formierskich.

Zależnie od potrzeb każdy użytkownik może wybrać lub otrzymać optymalną ofertę dodatkowych modułów oprogramowania. Oferta taka będzie optymalną zarówno pod względem możliwości oraz wydajności symulacji, jak i ceny. W ofercie uwzględniona zostanie specyfika stosowanych procesów technologicz­nych. Nie trzeba więc przepłacać za moduły, które nie będą potrzebne w danym przedsiębiorstwie.

Wybrane dodatkowe możliwości

Import dowolnej geometrii geometrii

Dla opisu geometrii zadań ProCAST może importować zarówno standardowe pliki CAD (np. STEP, IGES, Parasolids), jak i pliki w natywnych formatach programów UG, ProE, Catia, SolidWorks, SolidEdge itp.

Prócz tego ProCAST może importować siatki MES, zawierające opis geometrii 2D i/lub 3D w formatach innych programów wykorzystujących tą metodę dla innych obliczeń inży­nierskich, np.: Ansys, Patran, Nastran, Ideas itp.

Symulacja ruchu tłoka

Dzięki kompletnej symulacji procesu odlewania wysokociśnieniowego (z uwzględnieniem ruchu tłoka), ProCAST jeszcze precyzyjniej pozwala odwzorować rzeczywisty proces. Dzięki symualcji jesteśmy w stanie dobrać optymalne prędkości tłoka w pierwszej i drugiej fazie unikając efektu fali jak i uwięzionego powietrza.

Termodynamiczna baza danych

ProCAST posiada unikalny kalkulator termodynamicznej bazy danych, który pozwala użytkownikowi po wprowadzeniu składu chemicznego stopu automatycznie wyznaczyć te jego właściwości termofizyczne, które będą potrzebne dla wykonania dokładnej symulacji procesów wykonywania odlewów. ProCAST oblicza właściwości takie jak współczynnik przewodzenia ciepła, gęstość, entalpia (ciepło właściwe i ciepło urojone), ścieżka krzepnięcia, temperatura solidus i likwidus, lepkość i in. Przykładowo, zmienić można skład chemiczny stopu (np. zawartość węgla i krzemu w żeliwie) i sprawdzić, jaki to będzie miało wpływ na jakość odlewu…

Właściwości mechaniczne, takie jak współczynnik Poissona, granica plastyczności, moduł Younga i rozszerzalność cieplna, wymagane do obliczenia naprężeń, również zostaną wyznaczone w sposób automatyczny.

  • Poprawna definicji danych bez wątpienia oznacza dokładniejsze prognozy wad.
  • ProCAST ma otwartą bazę danych – użytkownik może dodawać własne materiały oraz wprowadzać właściwości otrzymane na podstawie własnych pomiarów.
  • Termodynamiczna baza uwzględnia segregację pierwiastków, która ma istotny wpływ na krzepnięcie grubościennych odlewów (zmiany temperatury solidus).
  • ProCAST ma bazę danych właściwości materiałów izolacyjnych i otulin egzotermicznych.
  • ProCAST ma bazę danych właściwości standardowych mas formierskich i rdzeniowych.