Simple Solutions That Work! Issue 6

Introducción: El modelado computacional es el proceso de simular lo que sucede cuando se cuela una pieza en un molde y el metal se enfría y solidifica. Al simular este proceso, esperamos predecir potenciales defectos en la pieza fundida y rediseñar el proceso para eliminar estos defectos, antes de colarlo en planta. El Proceso de Diseño: Típicamente, el proceso de diseño comienza al recibir las especificaciones de la pieza de parte del cliente. Tradicionalmente esto incluía un plano en papel, sin embargo, ahora la mayoría de las especificaciones dimensionales están contenidas en archivos CAD en 3D, lo que facilita el uso de diseño computacional y simulación. La primer tarea del ingeniero de la fundición es decidir un diseño de proceso básico de la pieza, por ej., con qué orientación se va a colar, cómo se la va a alimentar, si va a tener y cómo serán montantes o mazarotas y cuantas piezas se producirán por molde o árbol de piezas. La simulación puede ayudar incluso en esta etapa temprana del diseño. Muchos ingenieros de procesos han adoptado la práctica de correr una simulación “desnuda” de la pieza, tal cual como la recibieron del cliente, completamente rodeadas por material del molde sin canales de alimentación ni mazarotas. Esto frecuentemente puede lograrse en unos minutos con el software adecuado, y permite observar el comportamiento de esta pieza con un enfoque térmico; mostrando la progresión “natural” de la solidificación y la ubicación de los puntos calientes de la pieza, Figura 1. En muchos casos, este análisis determinará la orientación de la pieza en el molde; los puntos de contacto para los alimentadores se vuelven obvios y puede decidirse inmediatamente la mejor orientación de la pieza para acomodar estos puntos de contacto. Ayuda si el software de simulación incluye reglas de diseño para la alimentación y los canales (como Gating Design Wizard y Riser Design Wizard) de modo que la ubicación, número y tamaño de montantes y los componentes de tamaño y forma sugeridos pueden calcularse de manera más o menos automática para proponer una disposición inicial de diseño, Figura 2. SYSTEMS INTEGRATION Una vez desarrollado el diseño inicial, puede verificarse y ajustarse en detalle corriendo una simulación completa de análisis de llenado y solidificación. Esto es necesario, ya que las reglas de diseño son generales por naturaleza y no pueden tomar en cuenta todos los detalles dinámicos que ocurren en un sistema complejo de pieza / sistema de canales. Esto significa que la fundición necesita construir un modelo 3D de la pieza con el sistema propuesto completo para su modelado computacional. Figura 2 Modelo inicial de colado. Figura 1 simulación “desnuda” de la pieza grafica el tiempo de solidificación. DAVID C. SCHMIDT Vice President FINITE SOLUTIONS, INC. PUNTOS SOBRESALIENTES DEL ARTÍCULO • Simulation of unrigged castings drives gating/risering design • Flow simulation aids in process visualization • Computational Fluid Dynamics (CFD) enhances simulation accuracy FINITE SOLUTIONS INCORPORATED 104 MODELADOCOMPUTACIONAL DEL PROCESO DE COLADOPARA PREVENIR DEFECTOS