hrvatski

Optimiranje uljevnog sustava primjenom numeričke simulacije

Suvremena proizvodnja odljevaka nezamisliva je bez implementacije novih strategija i koncepcija. U ljevačkoj industriji najviše se ističu koncepcije: “Near net shape castings” – odljevci s gotovo konačnim dimenzijama, kod kojih nije potrebno provesti strojnu obradu nakon lijevanja ili je ona minimalna i “Right for the first time” – ispravno već po prvi puta, tj. koncepcija kvalitativnog managementa u smislu prevencije grešaka pretpostavljene detekcije i eliminacije grešaka. Jedan od osnovnih ciljeva ovih postupaka je visoka iskoristivost materijala, uz što manji broj primijenjenih operacija u procesu oblikovanja. U ovom je radu fokus bio usmjeren na tehnologiju CAE – Computer Aided Engineering, računalom potpomognuto inženjerstvo čime se provela optimizacija uljevnog sustava i tehnologije lijevanja odljevka koji je nakon lijevanja sadržavao grešku površinske hrapavosti. Numeričke simulacije lijevanja izvode se radi matematičkog, fizikalnog i kemijskog predviđanja pojava tijekom lijevanja, uzimajući u obzir parametre materijala, kalupa i primijenjene tehnologije lijevanja. Dobiveni rezultati su visoke točnosti, koji vizualno kvalitativno i kvantitativno prikazuju tijek lijevanja i proces skrućivanja. U okviru ovog rada izvedena je optimizacija uljevnog sustava pomoću numeričke simulacije lijevanja i skrućivanja za odljevak koji je sklopni dio peći na kruta goriva, a lijevao se u ljevaonici Plamen d.o.o.. Razmatrajući parametre i rezultate prvobitnog lijevanja, te uvažavajući rezultate CALPHAD metode modeliranja faznog dijagrama i slijeda skrućivanja, toplinske analize DSC metodom te metalografskih ispitivanja, izvedena je izmjena konstrukcije uljevnog sustava i numerička simulacija lijevanja i skrućivanja s istim parametrima prvobitnog lijevanja. Prema izmjeni konstrukcije uljevnog sustava dobivenoj kroz ovaj rad, ponovljeno je lijevanje odljevka u realnom procesu. Nakon ponovljenog lijevanja s izmijenjenom konstrukcijom uljevnog sustava odliveni odljevak je u znatno manjoj mjeri ukazivao na grešku površinske hrapavosti. Rezultati numeričke simulacije lijevanja i skrućivanja omogućili su značajna poboljšanja tijeka lijevanja i toplinske opterećenosti odljevka i kalupa. Rezultati simulacije i izvedba lijevanja ukazuju da greška površinske hrapavosti nije direktno povezana s izvedbom uljevnog sustava. Za potpuno uklanjanje pojave navedene greške nužno je provesti dodatna detaljnija istraživanja same tehnologije lijevanja, uz prilagodbu kemijskog sastava i metaluršku obradu taline, te istraživanje sastava i svojstava kalupne mješavine.

simulacija ; uljevni sustav ; sivi lijev ; lijevanje ; skrućivanje

nije evidentirano