Von der Simulation zur gießtechnischen Optimierung

Ingo Hahn und Jörg C. Sturm

Gießprozess-Simulation ist ein akzeptiertes Werkzeug für die Bauteilauslegung und Prozessgestaltung von Gussteilen. Sie ermöglicht die Quantifizierung von Erfahrungswissen und liefert Einblicke in Fehlerursachen. Jede Simulation liefert jedoch nur Ergebnisse für einen einzelnen Arbeitspunkt. Daher können einzelne virtuelle Experimente dem Experten nicht aufzeigen, wie robust sein Entwurf ist und ob er unter den gegebenen Bedingungen das Optimum darstellt.

An realen Gussteilen wird gezeigt, wie die Verknüpfung von statistischen Methoden zur Versuchsplanung mit der Gießprozess-Simulation in MAGMA5 als virtuelles Versuchsfeld eingesetzt werden kann, um robuste Fertigungsfenster einzustellen und verschiedene Optimierungsziele gleichzeitig und automatisiert zu verfolgen. Neben der Darstellung einer konkreten Lösung erweitert die neue Methodik des virtuellen Experimentierens das Prozessverständnis durch transparente Informationen über die quantitativen Zusammenhänge von Prozessvariablen und Qualitätskriterien: Damit kann der Einfluss von konstruktiven Änderungen oder Schwankungen von Fertigungsparametern systematisch analysiert werden, um Ideen für die optimale Gestaltung des Gießsystems, das Werkzeugkonzept und maßgebliche Prozessparameter für eine wirtschaftliche Fertigung bereits im Vorfeld einfach und effektiv zu überprüfen.

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