ProCASTPAKIET APLIKACJI DLA PRZEMYSŁU
ODLEWNICZEGO
www.esi-group.com
Odlewanie niskoi wysokociśnieniowe
Odlewanie grawitacyjnei metodą traconego wosku
Odlewanie staliwai wlewków
Imag
es c
ourt
esy:
VSN
3 |
ŠKO
DA
AUTO
a.s
., CM
S, M
ofop
ress
, Int
eral
loy,
Eur
opea
Mic
rofu
sion
i Aer
ospa
zial
i, Ev
eron
Cas
tings
& V
ulca
n Sh
effiel
d Fo
rgem
aste
rs
odlewanie
Pakiet aplikacji do symulacji procesu odlewania: ProCAST
Dzieki naszym produktom możesz natychmiastowo zwiększyć wydajność oraz rentowność swojej odlewni
Modelowanie wad odlewniczych
Modelowanie procesów odlewniczych
Dodatkowe procesy
PromieniowanieMetoda wypalanego modelu (LFC)
Odlewanie odśrodkowe
Pneumatyczne wykonanie
Odlewanie tiksotropowe
Modelowanieprzepływów
Tworzenie modelu geometrycznego
oraz siatkiModelowanie zjawisk
termicznych
Modelowaniestanu naprężeń
Baza danych termo-
dynamicznychKoncepcje układów wlewowych
Odlewanieciągłe
Mikroporowatość gazowa i skurczowa
Inżynieria odwrotna
Mikrostruktura i obróbka cieplna
Optymalizacja
Strukturaziaren
Graficzny interfejs użytkownika
Materiałowa baza danych
Pakiet podstawowy
Procesy specjalne
Procesy decyzyjne
Zaawansowana analiza fizyczna
Pakiet do symulacji procesu odlewania
ProCast zapewnia kompleksowe rozwiązania
dla przemysłu odlewniczego w dziedzinie
modelowania procesu produkcyjnego.
Zaawansowane narzędzie ProCast jest rezultatem
ponad 25-letniej współpracy z zakładami
produkcyjnymi oraz placówkami naukowymi
z całego świata. Pakiet ProCast oferuje
kompleksowe narzędzia do podejmowania
codziennych wyzwań w przemyśle odlewniczym.
Opierając się na potężnej Metodzie Elementów
Skończonych, ProCast umożliwia przewidywanie
wyników całego procesu odlewania( włącznie z
wypełnieniem formy i defektami odlewniczymi
powstającymi w czasie krzepnięcia), a ponadto
pozwala przewidzieć właściwości mechaniczne
oraz zniekształcenia detalu. Dzięki temu ProCast
pozwala na szybką wizualizację efektów zmian
parametrów produkcyjnych oraz zapewnia
podstawę do wprowadzania poprawek już w
początkowych etapach projektowania procesu.
ProCast umożliwia modelowanie każdego
rodzaju procesu odlewania dowolnego ze stopów
odlewniczych, pozwala także na modelowanie
takich istotnych procesów , jak: przedmuchiwanie
rdzenia oraz obróbka cieplna.
Środowisko ProCast wykorzystuje szybki i
wydajny solver QuickCast. Pozwala on rozwiązać
problemy wypełnienia form, krzepnięcia oraz
umozliwia przewidzenie porowatości wewnątrz
detalu. Pakiet ProCast jest uzupełniony o moduł
optymalizujący pracę solvera oraz narzędzia do
projektowania form, dostępne poprzez jeden
przystępny i intuicyjny interfejs graficzny.
Pakiet symulacji odlewania stworzony przez ESI
nie ma sobie równych w przemyśle odlewniczym
przy weryfikacji decyzji w trakcie prototypowania,
zwiększania wydajności oraz redukcji kosztu
procesu produkcyjnego.
.
• Krzepnięcie- Jamy usadowe- Porowatość skurczowa i więzy cieplne- Mikro i Makroporowatość - Przypalenia i wżery
• Zalewanie formy- Niedolewy i niespawy- Bąble i pęcherze - Tlenki i porywanie powietrza - Defekty powierzchi- Wtrącenia i gazy uwalniane z rdzenia
• Naprężenia- Naderwania i zimne pęknięcia - Pękniecia powierzchniowe- Naprężenia szczątkowe i zniekształcenia - Zużycie formy
• Metalurgia i wymagania techniczne - Kształt ziaren- Ospowatość - Segregacje - Właściwości mechaniczne- Tolerancje wymiarowe
• Odlewanie grawitacyjne- Formy piaskowe / Formy trwałe /
Zalewanie przez pochylenie formy
• Metoda traconego wosku i formy
skorupowe
• Odlewanie nisko- i wysokociśnieniowe
• Odlewanie ciągłe
• Odlewanie odśrodkowe
• Odlewanie tiksotropowe i z traconym
modelem
• Przedmuchiwanie rdzenia i
odgazowanie
i przedmuchiwanie rdzenia
Obróbka geometrii oraz narzędzia do tworzenia
siatki elementów skończonych
Zaprojektowany specjalnie dla odlewników
wygodny przepływ danych, materiałowa
baza danych oraz warunki procesu
Wirtualna odlewnia - przestawienie
przewidywanego procesu przez analizy i
mapy poziomicowe.
Jedno środowisko integrujące kilka różnych aplikacji. Dostosuj środowisko do swoich potrzeb.
Visual-Environment:Wygodny i efektywny interfejs
Pakiet do symulacji procesów odlewniczych
ProCAST jest obsługiwany poprzez zintegrowany
interfejs Visual-Environment, który pozwala
na międzyoperacyjność z innymi modułami
symulacyjnymi firmy ESI. Poprzez interfejs Visual-
Environment możesz obsługiwać i wymieniać dane
z takimi modułami, jak: Visual-Mesh, Visual-CAST,
Visual-Viewer oraz Visual-Process.
Visual-Mesh potrafi odczytać typowe pliki CAD
oraz zapewnia łatwą integrację środowiska CAD z
tworzeniem siatki elementów skończonych.
Visual-CAST zawiera wygodny kreator, stworzony
specjalnie pod kątem odlewników, który dzięki
wskazówkom i poradom pozwoli poprawnie
zamodelować oczekiwane zjawisko. Szeroka baza
danych udostępnia informacje o standardowych
i popularnych: stopach, kokilach, formach
piaskowych, rdzeniach, materiałach formierskich,
filtrach, izolacjach oraz otulinach egzotermicznych.
Dodatkowo moduł został wyposażony w wyjątkowy
kalkulator termodynamiczny, pozwalający
utworzyć w sposób bezpośredni skład chemiczny
stopu i automatycznie przewidzieć zależne od
temperatury właściwości, potrzebne do dokładnej
symulacji procesu odlewania.
Visual-Viewer jest kompletnym, wydajnym i
innowacyjnym postprocesorem do zastosowań
odlewniczych z supernowoczesnym modułem
rysującym wykresy oraz tworzącym animacje z
uzyskiwanych podczas obliczeń wyników. Visual-
Viewer pozwala zwiększyć wydajność Twojej
odlewni poprzez automatyczne przetwarzanie
zadań i generowanie dostosowanych raportów z
wieloma oknami/stronami.
Krzepnięcie i defekty
Visual-Mesh
Visual-Cast
Visual Viewer Cast
Zalewanie formy
Mkrostruktura i właściwości mechaniczne
Mkrostruktura i właściwości mechaniczne
Wybijanie formy,naprężenia szczątkowe,
dodatkowa obróbka
Model CAD, materiał, zjawisko
Naprężeniai odkształcenia
ŁańcuchModelowania
Procesu Odlewania
Imag
es c
ourt
esy:
Mof
opre
ss, F
onde
ria
Casa
ti, E
urop
ea M
icro
fusi
oni A
eros
pazi
ali,
Ever
on C
astin
g
Od szybkiego przygotowania modelu... Stworzony w 1985 roku przez profesjonalistów z odlewni “Aluminium Pechiney” QuickCAST to w pełni zintegrowany pakiet ProCast, dostępny poprzez środowisko Visual-Environment. Qktóre pozwalają odlewnikom symulować całkowite procesy odlewnicze od zalania formy do krzepnięcia, włącznie z przewidzeniem defektów odlewniczych.
Czynniki takie jak: przeciwciśnienie powietrza, obecność filtrów, stan chropowatości formy, wymiana ciepła, powłoka formy i grawitacja należy uwzględnić, aby uzyskać dokładną symulację większości procesów odlewniczych( od odlewania w formach piaskowych, przez odlewanie grawitacyjne, do procesów wysoko- i niskociśnieniowych, przy wszystkich rodzajach stopów odlewniczych). Certyfikowana technologia programu QuickCAST opiera się na zaawansowanych algorytmach z funkcjami samokorekcyjnymi, dzięki którym uzyskane wyniki są wyczerpujące i realistyczne - niezależnie od wielkości elementów siatki. QuickCast będzie z pewnością stanowił jniezastąpione narzędzie w każdej odlewni.
QuickCAST jest używany na początkowych etapach projektowania i poprawiania formy, oraz całego procesu odlewniczego, pod kątem oceny jakości odlewu. QuickCAST to kluczowe rozwiązanie w przemyśle odlewniczym.
Korzyści:QuickCAST oferuje kompletne rozwiązania dla przemysłu oraz pozwala przewidzieć zachowanie procesu odlewania na każdym jego etapie.
Visual-CAST zapewnia przystępne, szybkie i wydajne rozwiązania symulacyjne pozwalające na:• Analizę wykonalności i optymalizacji procesu
produkcyjnego• Skrócenie czasu poprawienia formy• Redukcję liczby prób i błędów• Poprawienie jakości detalu i zwiększenie
wydajności produkcji• Zbadanie nowych materiałów i procesów• Integrację z zaawanowanym solverem
ProCAST
Odlewanie grawitacyjneQuickCAST pozwala zamodelować większość grawitacyjnych procesów odlewania, m.in. w formach piaskowych, trwałych i w formach przechylanych.
Izolacje egzotermiczne, ochładzalniki i filtry (porowate lub piankowe) są łatwo i automatycznie ustawiane w symulacji zgodnie z parametrami procesu. Wbudowana w Visual-CAST baza danych termodynamicznych zawiera informacje o wydzielaniu się grafitu podczas rozszerzania żeliwa, co pozwala jeszcze dokładniej przewidzieć porowatość skurczową.
Położenie i rozmiar nadlewów może być sprawdzony poprzez wizualizacje niedolewów, modułu termicznego, węzłów cieplnych
Szybka zautomatyzowana generacja strukturalnej siatki elementów przestrzennychWszystkie oddzielne elementu formy (forma, rdzeń, izolacja, układ wlewowy, ochładzalniki) w QuickCast są łatwo komponowane. Automatyczny generator siatki jest zdolny wygenerować w ciągu zaledwie kilku minut trójwymiarową siatkę, służącą do symulacji zalewania i krzepnięcia..
Łatwe definiowanie procesu i wbudowana baza danychVisual-CAST posiada intuicyjny interfejs, pozwalający wygodnie ustawić parametry procesu. Warunki hydrauliczne, termiczne i stykowe między materiałami mogą być definiowane na powierzchniach lub w objętościach.
Siatka modelu może być dowolnie modyfikowana bez utraty parametrów ustawień pre-procesora. Właściwości i parametry mogą być pobrane z szerokiej bazy danych zawierającej dane o:
• Stopach (staliwa, żeliwa,stopy magnezu i aluminium,...)• Materiałach formierskich( piaski formierskie, rdzenie, części
stalowe,...)• Odpowietrznikach• Powłokach formierskich
Łatwy i wygodny przepływ danych od pre- do post-procesora dzięki Visual-Environment.
Imag
es c
ourt
esy:
Alu
min
ium
Pre
ss, A
lute
c, JM
A, R
onal
, Sam
Tec
hnol
ogie
s, S
an A
lloy,
SRS
...do szybkiej oceny procesuZamodeluj każdy rodzaj odlewania w QuickCAST poprzez moduł Visual-Environment
Odlewanie grawitacyjneQuickCAST pozwala zamodelować większość grawitacyjnych procesów odlewania, m.in. w formach piaskowych, trwałych i w formach przechylanych.
Izolacje egzotermiczne, ochładzalniki i filtry (porowate lub piankowe) są łatwo i automatycznie ustawiane w symulacji zgodnie z parametrami procesu. Wbudowana w Visual-CAST baza danych termodynamicznych zawiera informacje o wydzielaniu się grafitu podczas rozszerzania żeliwa, co pozwala jeszcze dokładniej przewidzieć porowatość skurczową.
Położenie i rozmiar nadlewów może być sprawdzony poprzez wizualizacje niedolewów, modułu termicznego, węzłów cieplnych
Odlewanie żeliwnych elementów na pionowej maszynie odlewniczej
O d l e w a n i e a l u m i n i u m za pomocą p o c h y l e n i a formy
Odlewanie niskociśnienioweQuickCAST zawiera pakiet kompletnych narzędzi do symulacji procesu odlewania niskociśnieniowego.
Podczas symulacji krzepnięcia, przy obliczaniu wykształcania się frakcji stałych, zachodzi przewidywanie miejsc skurczu. Proces odlewania próżniowego może zostać zasymulowany dzięki odpowiednim ustawieniom ciśnienia oraz przeciwciśnienia.
Odlewanie wysokociśnienioweProgram QuickCAST pozwala na perfekcyjną symulację przemieszczenia tłoka podczas pierwszej fazy wtrysku materiału, jak również jego wpływ na porowatość podczas trzeciej fazy.
Visual-CAST pozwala zdefiniować ciąg sekwencji oddziaływania na formę. Działanie urządzeń chłodzących i nagrzewających dostępne jest poprzez specjalne menu, pozwalające na szybszy pre-processing. Dostępne są również zaawansowane funkcje post-procesora, jak np. wizualizacja trajektorii cząsteczek, służące do wygodnego przedstawienia przepływu metalu.
Wysokociśnieniowe odlewanie aluminium
Odlewanie niskociśnieniowe
ProCAST: Zaprojektowany przez ekspertów odlewnictwa...Odlewanie nisko- i wysokociśnieniowe ProCAST pozwala na odtworzenie specyficznych warunków przemysłowych poprzez
wykonywanie kilku cykli procesu do osiągnięcia stabilnych warunków termicznych formy.
Dzięki temu możliwe jest zbadanie zjawisk: wypełnienia, krzepnięcia, wzmożonego wpływu
ciśnienia, jakości zaprojektowanych kanałów chłodzących i parametrów opytmalizacji procesu.
Zjawisko próżni, porowatość gazowa - z powodu nierozpuszczonego wodoru, naprężenia
w odlewie, wyzwalanie naprężeń w usuwalnych częściach formy i elementach wlewowych,
żywotność formy - wszystko to może zostać wcześniej przewidziane, co pozwoli na redukcję
kosztów wytworzenia i ocenę eksploatowanych narzędzi. Dzięki ProCAST mogą zostać
osiągnięte specjalne wymagania dotyczące ściskania materiałów z fazami ciekłą i stałą, tuleji
izolujących w maszynach zimnokomorowych, przeciwkolan w maszynach gorącokomorowych
i przewodów nadlewowych w odlewaniu niskociśnieniowym.
Odlewanie grawitacyjne oraz poprzez pochylenie formyProCAST może być użyty do symulacji odlewania grawitacyjnego - z formą stałą bądź
pochylaną. Możesz dowolnie wskazać oś obrotu oraz prędkość obrotową formy.
Formy skorupowe oraz do odlewania metodą traconego woskuProCAST umożliwia automatyczną generację siatki reprezentującej formę skorupową lub formę
do odlewania metodą traconego wosku. ProCAST jest dedykowany do specyficznych potrzeb
symulacji odlewania precyzyjnego - pozwala zamodelować niejednorodną grubość skorupy
lub jej wielowarstwowość. Ponadto program pozwala uwzględnić wpływ promieniowania
z jego skutkami, takimi jak np. efekt cieniowy, który jest niezwykle istotny przy stopach
wysokotemperaturowych.
Odlewanie do form piaskowychKluczem do sukcesu w odlewaniu piaskowym jest optymalizacja układów wlewowych i
eliminacja ryzyka porowatości skurczowej. ProCAST firmy ESI pozwala w pełnym zakresie
zamodelować każdy proces odlewania w formie piaskowej, włącznie z wyznaczeniem linii
wysokiego ciśnienia. ProCAST umożliwia użytkownikowi analizowanie wpływu lokalizacji
nadlewów, filtrów, ochładzalników, otulin izolacyjnych i egzotermicznych na jakość całego
procesu odlewania oraz na poszczególne zjawiska: wypełnienia formy, krzepnięcia i naprężeń
szczątkowe.
Standardowy model porowatości w ProCAST ukazuje przyczyny rozszerzania się żeliwa podczas
krzepnięcia i sztywności formy i pozwala ograniczyć te zjawiska. Szersze podejście składa się
ze sprzężenia obliczeń cieplnej mikrostruktury i porowatości, włącznie z zaszczepianiem
krystalizacji. Solver mikrostruktury oblicza rozwój różnych faz i przewiduje lokalne odchylenia
gęstości, prowadzące do bardziej realistycznych wyników przewidywanej porowatości. Dla
żeliw GI, SGI, CGI oraz żeliw z niklową powłoką ochronną przewidziane są specjalne modele
mikrostruktury.
Pochylanie formy
Odlewanie wysokociśnieniowe
aluminium
Trójwymiarowa tuleja izolująca w czasie wypełniania
Forma skorupowa do odlewania łopatek turbiny
silnika gazowego
Odlewanie grawitacyjne aluminium
Odlewanie dużego wlewka stalowego
Niskociśnieniowe odlewanie koła z obręczami
Imag
es c
ourt
esy:
ACT
ech,
Alu
pres
s, C
MS,
Fom
et, V
ulca
n SF
M, Z
F Av
iatio
n Te
chno
logy
Porowatość skurczowa w odlewanej, żeliwnej tarczy hamulcowej
... do rozwiązywania problemów odlewnictwa
Niespawy i niedolewyPewne krytyczne warunki procesu, takie jak: zimna forma, powolne zalewanie i niska
temperatura metalu, mogą prowadzić do problemów podczas wypełniania formy. W pełni
sprzężone obliczenia termiczne i przepływowe pozwalają projektantowi ocenić spadek
temperatury stopionego metalu podczas zalewania formy. Przedwczesne krzepnięcie
niekorzystnie wpływa na zalewanie. Dzięki ProCAST przewidzisz, kiedy i gdzie może wystąpić
niekompletne wypełnienie lub niespaw. Dodatkowo potrzebne zmiany konstrukcyjne mogą
być testowane i sprawdzane poprzez symulacje komputerowe, bez potrzeby generowania
dodatkowych kosztów.
Jamy usadowe, węzły cieplne, porowatość skurczowa i gazowaZjawiska jam usadowych i porowatości skurczowej są ujmowane przez standardowy solver,
który ponadto zapewnia obliczenie węzłów cieplnych oraz kryterium Niyama. ProCAST zawiera
specjalny moduł do modelowania porowatości gazowej, poprzez dokładne obliczenie wpływu
zawartości gazów w cieczy oraz kurczenia międzydendrytycznego.
Bąble, porywanie powietrza, wtrącenia, tlenki i gazy w rdzeniuBąble, warstwy tlenków uwięzione w cieczy lokalnie osłabiają właściwości mechaniczne
elementu. Turbulencje podczas wypełniania formy mogą prowadzić do wtrąceń. Powyższe
defekty mogą być precyzyjnie przeanalizowane w ProCAST, co pomoże odlewnikowi
zoptymalizować układ wlewowy i poprawić pozycje odpowietrzników i przelewów.
Starzenie materiału, długość płynięcia materiału, profile przepływu i moduły termiczneProCAST pozwala obserwować ruch przepływu metalu podczas zalewania. Zapewnia także
użyteczne ilościowe kryteria, takie jak: starzenie, długość i profile przepływu pomocne przy
projektowaniu i stabilizacji układów wlewowych. Moduły termiczne mogą okazać się użyteczne
do przeprojektowania układu zasilania.
Przypalenia i wżeryBardzo wysokie temperatury w formie mogą prowadzić do przypaleń i wżerów.
Żywotność kokili, naderwania, pęknięciaProCAST pozwala prowadzić połączone obliczenia termiczne, przepływowe i strukturalne na
tej samej siatce. Z ProCAST możesz zasymulować szok termiczny podczas wypełniania formy
oraz przewidzieć wpływ kształtowania się szczelin między materiałem odlewanym i formą w
czasie krzepniecia. Naderwania, deformacje plastyczne, naprężenia szczątkowe i wypaczenia
są niektórymi z zagadnień aktualnie badanych przez naszych partnerów z przemysłu.
Formowanie się metalu wokół rdzenia
Moduły termiczne obrazują nagrzewanie modelu przy odlewaniu staliwa
Obszary intensywnego
zmęczenia formy
Prognozowanie porowatości skurczowej
Prognozowanie wad powierzchniowych
Imag
es c
ourt
esy:
Kov
olis
, UP
Stee
ls
Mikrostruktura i obróbka cieplnaKształtowanie się mikrostruktury jest ważnym zjawiskiem wpływającym na końcowe
właściwości odlewanego komponentu. ProCAST pozwala obliczyć występujące
cechy różnych faz, wpływających na właściwości mechaniczne- objętości frakcji faz,
wielkości i kształty ziaren.
W ProCAST możliwa jest symulacja kształtowania się fazy stałej oraz prognoza
właściwości mechanicznej podczas obróbki ciepnej, dzięki zastosowaniu modeli
«czas-temperatura-przemiana» (CTP) lub «ciągłe chłodzenie-przemiana» (CTPc).
Solver mikrostruktury oblicza jest w stanie prognozować makrosegregację
opierając się na składzie stopu.
Opracowany przez Rio Tinto Alcan moduł obliczeniowy obróbki cieplnej może
oszacować właściwości mechaniczne (granica plastyczności, wytrzymałości,
wydłużenie względne, oraz twardość w skali Brinella) dla zakresu obróbek
cieplnych od T4(obróbka cieplna i następne naturalne starzenie do stanu mocno
stabilnego) do T7(obróbka cieplna i przestarzenie) opierając się na wahaniu Mg i
starzeniu parametrów dla większości odlewanych stopów glinu A356/357.
Zaawansowany model porowatościOpracowano przy współpracy z: Assan, Doncaster, Elkem, EPFL, Hydro Aluminium,
Pechiney, Rolls-Royce, Sintef, Snecma i VAW.
Większość rozwiązań symulacyjnych ogranicza się do przewidzenia porowatości
skurczowej. ProCAST jest pierwszym komercyjnym oprogramowaniem
zawierajacym opis fizyczny modelu porowatości gazowej i skurczowej. Model
bierze pod uwagę wpływ segregacji gazów, ich granice rozpuszczalności oraz
zarodkowanie porów podczas obróbki.
Modelowanie struktury ziarenOpracowano przy współpracy z: ABB, AETC, EPFL, HOWMET, PCC, Rolls-Royce i Snecma.
Stan struktury ziarnistej odlewu jest istotny pod kątem kontroli warunków
odlewania i optymalizacji procesu wykonania elementu. ProCAST oblicza strukturę
ziarnistą włącznie z przemianami struktury kolumnowej w równoosiową - dla
dowolnych stopów dendrytycznych. Pozwala to kontrolować warunki krzepnięcia
przy tworzeniu się pojedynczego kryształu lub bezpośrednio całej zakrzepłej
struktury ziernistej. ProCAST do obliczeń termicznych wykorzystuje połączone
algorytmy Automatu Komórkowego (CA) z Metodą Elementów Skończonych (FE),
dzięki czemu moduł otrzymał nazwę CAFE.
Prognoza występowania przypadkowych kryształów w
elemencie silnika
Poprzez symulację możliwa jest identyfikacja wpływu trzeciej fazy pracy tłoka na redukcję porowatości skurczowej i gazowej
Struktura ziarnista przy odlewaniu ciągłym
Zaniedbanie wpływu wzrostu ciśnienia
Wzięcie pod uwagę wzrostu ciśnienia
Wydłużenie odlewu żeliwnego
Zaawansowane analizy
Wydłużenie aluminium po obróbce cieplnej i kolejno sztucznym starzeniu
Imag
es c
ourt
esy:
Fon
deri
a Ca
sati
Optymalizacja projektuAutomatyczne znalezienie najlepszych cech projektowych:
• Lokalizacje i wymiary nadlewów
• Rozmieszczenie ochładzalników
• Umieszczenia wlewów doprowadzających
• Rozmiary wlewów
Optymalizacja procesuAutomatyczne znalezienie najlepszych
zmiennych procesu:
• Temperatura zalewania
• Szybkość zalewania
• Temperatura kokili
W celu osiągnięcia zdefiniowanych przez użytkownika celów, takich
jak: minimalizacja porowatości, wydłużenie żywotności formy,
minimalizacja ilości tlenków, uniknięcie uwięzionego powietrza itp..
Solver ProCAST jest zintegrowany z modułem ESI Optimization w celu automatycznego wykonania serii symulacji metodą «prób i błędów». Komputer dokonuje
wyboru najlepszych prób i podejmuje decyzje ulepszające warunki procesu i/lub właściwości materiału, zgodnie z wymaganiami użytkownika. Visual-Environment
podaje wskazówki i porady pomagające ustawić odpowiednie parametry prób. Kilka wbudowanych rodzajów przeprowadzania obliczeń może być pomocnych
przy procesach decyzyjnych np. Przygotowanie Eksperymentu, Optymalizacja, Stabilność Procesu, Modelowanie Odwrotne.
Przygotowanie eksperymentuPrzygotowanie eksperymentu pozwala użytkownikowi zidentyfikować czułości najbardziej znaczących zmiennych( np. zwiększenie temperatury skorupy lub
dodanie otuliny izolacyjnej). Ponadto moduł umożliwia użytkownikowi porównanie wpływów znalezionych zmiennych na ekonomię procesu( np. koszt energi na
utrzymanie roztopionego metalu może przewyższać straty) i aspekty warsztatowe ( np. stworzenie specjalnego narzędzia do zasilania może być skomplikowane)
podczas produkcji. Zidentyfikowane dane wyjściowe połączone z wiedzą o ograniczeniach i możliwościach odlewni, mogą być użyte do określenia celów
optymalizacji procesu.
Stabilność procesuProCAST pozwala odlewnikom obliczyć stabilności procesu pod wpływem różnych czynników
spotykanych w środowisku warsztatowym(np. temperatura wlewanego metalu). Moduł
automatycznie przeprowadzi serię obliczeń biorąc pod uwagę odchylenia czynników i
wyświetli użytkownikowi okno procesu pokazujące maksymalne i minimalne odchylenia
obserwowanych parametrów.
Modelowanie odwrotneModelowanie odwrotne pozwala na automatyczny dobór cech materiałów i warunków
brzegowych (np. współczynnika wymiany ciepła na granicy faz) opierając się na
eksperymentalnych pomiarach temperatury w danych lokalizacjach i czasie.
Powyżej: Okno procesu pokazuje kiedy odpowiednie warunki są satysfakcjonujące:
- Średnia porowatość jest mniejsza bądź równa wartości otrzymanej dla warunków odniesienia- Maksymalna porowatość lokalna jest mniejsza bądź równa
wartości otrzymanej dla warunków odniesienia
Początkowo zaprojektowana izolacja (z lewej) i związana z nią
porowatość (z prawej)
Czy istnieje lepsza konfiguracja otulin pozwalająca zredukować porowatość w łopatce?
Końcowa konfiguracja otulin(z lewej) minimalizująca występowanie porowatości(z
prawej)
5 ochładzalników
5 nadlewów
Automatyczny dobór lokalizacji oraz rozmiarów nadlewów i ochładzalników minimalizujących porowatość
Czym jest optymalizacja w ujęciu odlewniczym?Automatycznym znalezieniem najlepszych warunków procesu do osiągnięcia opymalnych
warunków produkcyjnych i jakościowych
Odlewanie odśrodkowePrzy modelowaniu procesu pionowego odlewania odśrodkowego możliwe jest
prognozowanie wpływu sił odśrodkowej i Coriolisa na porowatość odlewu.
Odlewanie metodą wypalanych modeliProCAST zawiera wszystkie cechy wymagane do symulacji powiązań i reakcji
ciekłego metalu z wypalanym modelem w formie.
Odlewanie tiksotropoweProCAST został wyposażony w różne modele dedykowane do symulacji wielu
rodzajów odlewania roztopionego metalu z fazami stałymi.
Przedmuchiwanie rdzeniaOpracowano przy współpracy z: Ashland, CTI,CTIF, IMFT,Infun, Laempe, Teksid i
Weir Foundries
Moduł do symulacji przedmuchiwania rdzeni prognozuje defekty związane z
wydzielaniem się gazu z rdzeni. Dotyczy on takich defektów, jak: niekompletne
wypełnienia , obszary słabo zagęszczone oraz o niedostatecznym utwardzeniuObszary niewypełnione albo słabo zagęszczone
Odlew obudowy silnika metodą odśrodkową
Odlewanie tiksotropowe
Prognoza porowatości na cylindrycznym odlewie wykonanym
metodą odśrodkową
Odlewanie metodą wypalanych modeli
Inne procesy
Odlewanie ciągłeProCAST zapewnia kompletne narzędzie do
symulacji procesów odlewania ciągłego i półciągłego.
Program ProCAST pozwala zasymulować
stacjonarne warunki zarówno początkowego, jak
i końcowego etapu ciągłego odlewania. Analizę
procesu odlewania ciągłego można przeprowadzić
również przy pomocy algorytmów MiLe. ProCAST
wyróżnia także unikalna cecha: funkcjame
pozwalające użytkownikowi zasymulować bardziej
skomplikowane, specjalne wymagania końcowego
etapu procesu. W celu dokładnego zamodelowania
specjalnych procesów, możliwe jest zdefiniowanie
przez użytkownika niestacjonarnych warunków
brzegowych (zależnych od czasu, temperatury,
przestrzeni).
Rozkłady temperatur przy odlewaniu ciągłym 5 pasm prętów
Długość struktury ziarnistej, porowatość skurczowa i gazowa, naderwania
Forma (wyrównanie temperatury, formowanie szczelin powietrznych, analiza naprężeń)
Skutki walcowania i odpryski
Drugie chłodzenie
Otwór wylotowy (przepływ metalu i jego wpływ na krzepnięcie skorupy)
Kadź pośrednia (wlewanie metalu i chłodzenie)
Pierwsza zakrzepła skorupa, zniekształcenia
Imag
es c
ourt
esy:
Infu
n, C
IE A
utom
otiv
e, M
ontu
pet,
COLT
S EU
Pro
ject
Wybrane opinie klientów
“Użycie oprogramowania ProCAST w Sheffield Forgemasters International (SFIL) umożliwiło
przeanalizowanie kilku wirtualnych scenariuszy przed pierwszym wykonaniem wlewka. Po
jego przekuciu, przeprowadzono badania nieniszczące, które potwierdziły, że jego jakość była
najlepsza wśród wlewków produkowanych do tej pory w SFIL.”
Jesus Talamantes-Silva, Menedżer ds. Badawczo-Rozwojowych, Vulcan SFM
Frakcje stałe po lewej stronie i porowatość skurczowa po
prawej
Temperatura (°C)
Końcowy projekt po 5 iteracjach pokazuje brak węzłów cieplnych w detalu
“Celem firmy DSB EURO jest spełnianie wymagań naszych klientów odnośnie najwyższego
poziomu jakości naszych produktów. ProCAST pozwala nam dostarczać odlewy w terminie,
eliminując czasochłonne, niepotrzebne i powtarzające się operacje przeróbek. Wreszcie, dzięki
oprogramowaniu ProCAST otrzymaliśmy «Europejską Nagrodę Jakości» w 2008 r., co otwiera
przed nami wiele nowych możliwości współpracy”
Ing. Pavel Vesely, Dyrektor Produkcji, DSB EURO s.r.o.
Frakcja ferrytycznaFrakcja perlityczna
Dobra korelacja między symulacjami i procesem produkcyjnym
Rozkład temperatur i frakcji fazy stałej
“Ostatnie osiągnięcia ProCAST dowodzą jego znakomitości do przewidywania mikrostruktury
i właściwości mechanicznych odlewów. Dodatkowo ProCAST rozwiązuje jedno z najbardziej
złożonych zjawisk podczas krzepnięcia odlewów t.j. rozbudowę grafitu.
Używając modułu do mikrostruktur, symulacja lokalnej rozbudowy grafitu jest możliwa z
wysoką dokładnością pod kątem prognozowania defektów skurczowych. Moduł analizy
mikrostruktury otwiera wachlarz nowych możliwości i udostępnia nowe analizy, szczególnie
te związane z regulacją poziomu jakości w metalurgii, stosując parametry zaszczepiania
kryształów.”
Dr. Antton Melendez Arranz, Menedżer Projektów Odlewniczych, Inasmet-Tecnalia
“Jeśli w swoich rękach masz właściwe narzędzie, możesz łatwo uzyskać szybkie i optymalne
rozwiązania, wynikające z wyjątkowo skomplikowanych problemów w odlewni superstopów.
Oprogramowanie firmy ESI ma potencjał, aby tego dokonać.”
Ciro Caramiello, PhD. - Specjalista Modelowania Procesów, EMA Rolls Royce
“Jeśli czas i koszty nie są ograniczeniami, możemy rozwiązać większość problemów bez
symulacji. Dzięki programowi symulacyjnemu QuickCAST firmy ESI, możemy testować i
poprawiać nasze projekty, podczas gdy nasze wewnętrzne badania zajmują się zjawiskami
niespotykanymi do tej pory.”
Tu, Chin-Huang, Dyrektor Generalny, Zheng Yang Mould Manufactory
Końcowy projekt pokazuje poprawiony przepływ ciekłego
metalu, prowadzący do lepszej jakości powierzchni
Początkowy projekt pokazuje niestabilne
wypełnianie
Znajdź najbliższą filię lub przedstawicielstwo firmy ESI na stronie www.esi-group.com/locations
Siedziba główna Filie Przedstawiciele i
All PAM- and SYS- product names as well as other products belonging to ESI’s portfolio are tradenames or trademarks of ESI Group, unless specifically mentioned. All other trademarks are the property of their respective owners - Specifications are subject to change without notice.
Copy
righ
t © E
SI G
roup
, 201
5 - G
.OM
.15.
46.A
P o r t a l d l a k l i e n t ó wm y e s i . e s i - g r o u p . c o m
O GRUPIE ES IESI jest wiodącym dostawcą oprogramowania do Wirtualnego Prototypowania o mocnych fundamentach w zakresie fizyki materiałów i Wirtualnej Produkcji.Założona ponad 40 lat temu Grupa ESI rozwinęła wyjątkową biegłość w pomocy przemysłowi produkcyjnemu. Zwłaszcza pomagając zastąpić fizyczne prototypowanie wirtualnym, łącząc i testując produkty z różnych środowisk. Wirtualne Prototypowanie umożliwia klientom ESI ocenę wykonania ich produktów i prognozowanie skutków, podczas produkcji zarówno w normalnych, jak i specjalnych warunkach. Wykorzystując uzyskane informacje przed rozpoczęciem procesu produkcyjnego, przesiębiorstwa otrzymują informacje - czy produkt może być wytworzony i czy będzie miał wymagane cechy użytkowe i atestacyjne,j eszczeprzed budową jego fizycznyego prototypu. Aby umożliwić klientom innowacyjność, rozwiązania ESI integrują najnowsze technologie obliczeniowe z Wirtualną Rzeczywistością i pozwalają firmom tworzyć produkty zanim nawet faktycznie powstaną.Obecnie klientów ESI można znaleźć już niemal w każdej gałęzi przemysłu. ESI zatrudnia około 1000 najwyższej klasy specjalistów z całego świata, aby sprostać wymaganiom klientów z ponad 40 krajów. W celu otrzymania szerszych informacji, odwiedź naszą stronę internetową: www.esi-group.com.
www.esi-group.com