Lösungen und Leistungen

Nichteisen-Guss

Robuste Entscheidungen: Simulation im NE-Guss

Gießen ist ein anspruchsvolles und variantenreiches Verfahren. Alles muss bedacht werden, damit Sie am Ende Stolz sind auf ein Hightech-Teil "aus einem Guss". Vom Design bis zur Fertigung sind viele Prozessschritte und Einflussgrößen gezielt zu optimieren und abzusichern, um Fertigungsrisiken so klein wie möglich zu halten.


Um Kokillenguss-  oder Sandgussteile aus Leichtmetallen mit einer reproduzierbaren Qualität in einem wirtschaftlichen Fertigungsprozess zu produzieren, müssen Gießer die Gießprozesse mit diesem Wissen optimieren: Mikroporositäten und Lunkerung müssen vermieden, lokale Gefügeausbildungen muss sicher vorhergesagt und  die mechanischen Eigenschaften im Gusszustand oder nach der Wärmebehandlung quantifiziert werden. Die Gießprozess-Simulation ist der Schlüssel, um dieses Verständnis zu gewinnen und das Potenzial von Leichtmetallen voll auszuschöpfen.


Prozessschaubild in MAGMA5 am Beispiel NE-Guss

Erst verstehen, dann optimieren, bedeutet im NE-Guss:

 

  • Praxisnahe und detaillierte Abbildung mit allen Prozessschritten
  • Schnelleres und robustes Auslegen von Anschnitt, Laufdimensionierung und Entlüftung, von Speisern und Kühlkokillen
  • Optimierung der Formfüllung durch kontrolliertes Gießen
  • Reduktion von Qualitätskosten durch Vermeidung von Gussfehlern aus Kaltlauf, Turbulenzen, Oxiden und Schlacken, Lufteinschlüssen, Gasporositäten und Lunkern
  • Reduktion der Fertigungsrisiken durch Bewertung der Schmelzpraxis, Metallurgie und Legierungszusammensetzung auf die Gussteilqualität
  • Reduktion der Taktzeiten durch Optimierung von Kühlkreisläufen
  • Reduktion der Werkzeugkosten durch die Bewertung der Werkzeugkonstruktion auf die Lebensdauer
  • Verminderung der Anlaufkosten durch Reduzierung des Änderungsbedarfs von Gießtechnik oder Fertigungsbedingungen
  • Vermeidung von Richtkosten durch Anpassung von Abkühlbedingungen, Abschrecken, Abtrennen des Gießsystems und Wärmebehandlung

Vorhersage von Gefügen und Eigenschaften

MAGMA5, MAGMAlpdc, MAGMApermanent mold und zahlreiche weitere, werkstoff- und aufgabenspezifische Ergänzungsmodule bieten umfassende Möglichkeiten, um NE-Prozesse realitätsnah und zuverlässig zu simulieren. Dazu gehören:

 

  • Umfassende Prozessabbildung von Niederdruckguss-, Kokillenguss, Kippguss-, Rotacaster- und Roll-over-Verfahren in der Simulation
  • Füllen und Ausgießen aus Gießlöffeln und Dosieröfen
  • Berücksichtigung der Drucksteuerung während Formfüllung und Erstarrung für Niederdruckguss
  • Berücksichtigung von Oberflächenspannung und Fließverhalten der Schmelze sowie Entlüftung
  • Berechnung der Entlüftung durch Kerne sowie von Luftpfeifen in Sand oder Entlüftung durch Formteilungen in der Kokille
  • Bewertung von Porositäten, Oxid- und Schlackeeinschlüssen
  • Integrierte Prozesssteuerung mit zeit- oder temperaturgesteuerter Regelung der Temperierung, Formöffnung und des Abschreckens bei der Simulation
  • Berücksichtigung von aktueller Legierungszusammensetzung, Schmelzebehandlung, Kornfeinung, Veredelung und Wasserstoffgehalt und ihr Einfluss auf die Gussteilqualität
  • Vorhersage von lokalen Gefügen und Eigenschaften
  • Rissvorhersage, Gussteilspannungen und -verzug während der Erstarrung nach Ausformen, Abtrennen des Gießsystems sowie während der Abkühlung und anschließenden Bearbeitung
  • Gussteilspannungen und -verzug durch Stanzen, Bearbeitung und Wärmebehandlung sowie messtechnische Auswertung von Bauteilverzug
  • Werkzeugspannungen, Vorhersage von Lebensdauer und Brandrissen

Quantitative Vorhersage von mechanischen Eigenschaften von Aluminiumbauteilen
Fallbeispiele

Kleine Änderung – große Wirkung

Das ursprüngliche Gießsystem einer Vorderradgabel führte zu verschiedenen Problemen, die von MAGMASOFT® aufgezeigt wurden. Der obere...

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Optimierung der Temperierung für Zylinderköpfe

Steigende Emissionsanforderungen an Motoren führen durch die dafür nötigen größeren Verbrennungsdrücke zwangsläufig zu höheren...

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Veröffentlichung

Systematische Optimierung von Gießlaufsystemen für das Schwerkraft-Aluminiumsandgießen

Entwicklungsprozesse in der Gießerei sind ständig steigenden Wettbewerbsanforderungen unterworfen. Die Gießer...