Simple Solutions That Work! Issue 13

84 DAVID C. SCHMIDT Vice Presidente FINITE SOLUTIONS, INC. PUNTOS SOBRESALIENTES DEL ARTÍCULO • Las simulaciones logran un buen diseño de alimentación de la pieza de manera rápida, concienzuda y altamente precisa. • Aprenda los 5 pasos en el proceso de diseño. PREDICCIÓN Y ELIMINACIÓN DE DEFECTOS EN CERAS PERDIDAS UTILIZANDO SIMULACIÓN INTRODUCCIÓN La simulación computacional hace posible sintetizar los elementos de un buen diseño de alimentación en un método general que es rápido, minucioso y altamente preciso. Y, debido al nivel de automatización involucrado, esta herramienta permite a los nuevos ingenieros de fundición diseñar sistemas de colado efectivos . El proceso de diseño consta de los siguientes pasos: • Simulación de la pieza “desnuda” • Dimensionamiento de la alimentación • Creación de la Geometría de Barra de Alimentación • Verificación mediante Simulación de Solidificación/CFD SIMULACIÓN DE ‘PIEZA DESNUDA’ El primer paso para diseñar el sistema es correr una simulación de la pieza ‘desnuda’; sin ninguna alimentación. La simulación muestra el efecto de la geometría de la pieza en la solidificación global. Generalmente no se analiza el llenado, obteniendo resultados extremadamente rápido y puede indicar las ubicaciones preferidas para la alimentación que promoverán una solidificación direccionada. Todo lo que se precisa para esta simulación inicial es el modelo de la pieza, generalmente provisto por el cliente en formato STL y datos muy básicos del proceso como aleación de la pieza, material/espesor de la cáscara, temperatura de colado y temperatura de precalentamiento del molde. Nuestro ejemplo de pieza industrial es un impulsor. En la figura 1 se muestran los resultados de la simulación sin sistema de alimentación. Una vez que esta simulación está completa, se convierten los datos de solidificación a información de módulo térmico y se determinan las áreas de alimentación. En este caso, se predicen dos zonas; una en la cara superior y otra en la inferior. Al graficar las áreas de mayor módulo, podemos encontrar los puntos de entrada de alimentación preferibles. Las zonas de alimentación y los últimos puntos en solidificar se muestran el las figuras 2 y 3 : Figura 1: Resultados de simulación de solidificación de “pieza desnuda” a partir del modelo STL de una pieza fundida de un impulsor.