Simple Solutions That Work! Issue 18

Figura 1. Simulación de pieza "desnuda" graficando el tiempo de solidificación. modelamos el aspecto fluidodinámico. Adicionalmente, el modelado del llenado nos entrega el mapa de distribución de temperatura inicial más preciso para el subsecuente cálculo del enfriado y solidificación, en el que incluiremos los montantes para obtener una correcta alimentación de la pieza. La simulación del flujo se logra utilizando el cálculo fluidodinámico, Computation Fluid Dynamics (CFD), una técnica que resuelve las ecuaciones del flujo de fluidos al llenar el molde. Las ecuaciones que gobiernan el movimiento de líquidos son las ecuaciones de Navier- Stokes; ellas relacionan el flujo del líquido al principio de conservación del momento, así como también el movimiento en reacción a las fuerzas en el cuerpo del líquido (tales como gravedad, presión y fricción). La simulación del llenado permite que el ingeniero fundidor visualice el flujo del metal líquido desde el punto de vertido, a través de los canales del sistema de alimentación y dentro de la cavidad del molde durante todo el proceso de llenado. Con esto se verifica el diseño del sistema de alimentación. Si este no funcionara como se pretendía (por ejemplo, hay un flujo desigual entre varios canales de ataque), puede modificarse el diseño y correr luego el nuevo diseño. Además, los cálculos fluidodinámicos se acompañan con cálculos térmicos de modo que pueda verse la transferencia de calor desde el líquido durante el llenado y la distribución de temperaturas resultante en el metal líquido. Esto permite la predicción de las áreas en las que podría ocurrir una solidificación prematura durante el llenado, conllevando defectos como llenados incompletos y pliegues. Un cálculo preciso de la distribución de las temperaturas en el metal líquido al llenar el molde nos da la más alta precisión en el subsecuente modelado del enfriamiento y solidificación del metal. La Figura 3 muestra la predicción de un mal llenado en una Figura 2. Modelo de pieza con su sistema de alimentación inicial. 105 continúa en la página siguiente… CÓMO HACERLO