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Injeção Alumínio e Zamac

Injeção Alumínio e Zamac


Fundição Sob Alta Pressão: Preenchimento

Na modelagem de fundição sob alta pressão, o desafio mais difícil é controlar com precisão o caminho do metal, uma vez que entra na cavidade do molde sob alta pressão e com grande velocidade. O jato resultante e respingos do metal por toda a cavidade apresenta o maior obstáculo para a previsão de defeitos para qualquer software. Os exemplos aqui apresentados mostram como FLOW-3D é realista na simulação do preenchimento de uma preça na fundição sob alta pressão.

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Características

Fundição Sob Alta Pressão
Das diferentes técnicas de fundição de metal, a fundição sob alta pressão apresenta alguns dos maiores desafios para qualquer software de CFD. As peças a serem preenchidas muitas vezes têm paredes muito finas, de modo que o número de células computacionais deve ser grande, a fim de resolver adequadamente a geometria com uma malha. Além do mais, o metal entra na matriz sob alta pressão e em grandes velocidades. O jato resultante e respingos do metal em toda a cavidade do molde podem levar a defeitos como porosidade (causada pelo ar aprisionado) ou dobras e inclusões (causada quando o metal alcança uma área do molde e começa a esfriar antes da peça se preencher completamente).

FLOW-3D tem várias características que melhoram substancialmente a precisão de uma simulação de preenchimento de matriz, e habilita o usuário a entender melhor o processo de preenchimento, incluindo seu algoritmo TruVOF de alta precisão para rastreamento de frentes de metal em movimento e o FAVOR ™método para representar fielmente as geometrias complexas tipicamente envolvidos na fundição sob alta pressão dentro de matrizes. Além disso, o FLOW-3D tem vários modelos para a detecção de áreas de defeitos como o ar aprisionado, micro porosidade, dobra e inclusões.

Especificações

Discretização Livre – Malha de separada da Geometria de construção
FLOW-3D utiliza uma abordagem para discretização do modelo que combina as vantagens das grades retangulares simples com a flexibilidade de deformado, o corpo-equipado de grades. A abordagem é conhecida como "free-gridding" porque as grades ou geometrias podem ser alteradas livremente, cada um independente do outro. Esse recurso elimina a tarefa tediosa de geração de grades do corpo-montado ou elementos finito. FLOW 3D utiliza uma grade fixa de elementos de controle retangulares porque estas são simples de gerar e possuem muitas propriedades desejáveis (por exemplo, uma maior precisão, uma demanda menor na memória, e mais simples aproximação numérica.

Malhas Multi-Bloco para Eficiência e Velocidade
FLOW 3D oferece a geração de malhas divididas em blocos, a qual é projetada para adicionar ainda mais flexibilidade e eficiência à malha de diferenças finitas. Em uma malha padrão, o refinamento local pode levar a um aumento substancial do número total de células. O uso de múltiplos blocos permite que tais refinamentos possam ser mais localizados e, portanto, requer menos recursos do computador. O recurso de multi-bloco é especialmente útil nos chamados problemas de "estrangulamento", onde existam características que são pequenas em comparação com o tamanho geral, como pequenos obstáculos e canais finos.
Usando blocos de malha múltiplos, o usuário pode "ligar" blocos individuais de malha a um " estrangulamento " e gerar a malha apenas nas áreas de interesse limitando o número total de células computacionais. Usando um bloco dentro de outro, o usuário pode melhorar a resolução em torno de uma área de interesse.

Fundição Sob Alta Pressão: Otimização do cilindro de injeção
Na fundição sob alta pressão , o cilindro de injeção é usada para empurrar rapidamente metal líquido para dentro da cavidade
Normalmente o cilindro é colocado horizontalmente e o metal é derramado dentro da bucha de injeção através de um orifício parte superior. Um pistão empurra o metal para baixo do cilindro que toma uma direção oposta. O objetivo do cilindro é empurrar o metal no molde o mais rápido possível para evitar a solidificação que poderia causar o preenchimento incompleto ou defeitos internos. No entanto, se o pistão se move muito rápido, o metal líquido se dobra, aprisionando ar que pode aparecer como defeitos internos na injeção da peça final.
Disponibilizamos um cluster nos EUA com até 4000 processadores Intel calculo das simulações.

Demonstrações
Fundição por Gravidade

Fundição por Gravidade


Fundição por Gravidade : Precisão na Simulação de Preenchimento

Preenchimento de um processo de fundição consiste em analisar o padrão de preenchimento e defeitos associados a ele, por exemplo, se os defeitos são enviados para fora ou permanecem presos na peça.

A análise de simulação permite que um projeto seja testado antes mesmo de entrar em produção, tanto para validar a sua eficácia como para poupar dinheiro.

A precisão do preenchimento é importante não só para controlar a localização de defeitos e ar preso, mas é também fundamental para os resultados de solidificação. Um padrão de preenchimento correto significa um padrão correto térmico no final do preenchimento.

Este padrão térmico é a base para uma análise de solidificação.

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Características

Simulação de Fundição por Gravidade usando FLOW-3D Cast
A Fundição por Gravidade é usada para fazer peças de grandes dimensões (normalmente com ferro, latão, bronze ou alumínio). A maioria dos processos de fundição por gravidade, incluindo fundição em areia e moldes permanentes, pode ser modelada com o FLOW 3D Cast.
Embora menos violento do que o processo de preenchimento de molde por fundição sob alta pressão, a qualidade pode ser afetada pelo arrastamento de ar e pelo preenchimento excessivo e turbulento, pela contração induzida por defeitos e muito mais.
O movimento da frente de metal, bem como a localização de defeitos em potencial e da evolução das temperaturas, durante o preenchimento é previsto com precisão. Após o preenchimento estiver completo, o metal solidificado e a contração resultante também podem ser modelados

Fundição por Gravidade : Solidificação
O objetivo de simular o processo de solidificação é de prever e controlar defeitos, tais como a segregação, tensões termicamente induzidas, micro e macro porosidade, o que, por sua vez, afetam as propriedades mecânicas do produto fundido.






Especificações

A Modelagem do Fluxo de Fluidos em Geometria Complexa fica fácil com FAVOR ™
FLOW 3D incorpora uma técnica especial, conhecida como o método FAVOR ™ (Área Volume Fracionado de Representação) , o qual é usado para definições gerais das regiões geométricas dentro da grade retangular. A filosofia por trás do FAVOR ™ são algoritmos numéricos baseados em informações que consistem em apenas uma pressão, uma velocidade, uma temperatura, etc, para cada volume de controle, por isso seria incoerente usar muito mais informação para definir a geometria. Assim, a técnica ™ FAVOR mantém a simplicidade de elementos retangulares, enquanto representa formas geométricas complexas em um nível consistente com o uso de quantidades de fluxo média dentro de cada elemento de volume

TruVOF e Modelagem de Superfície Livres
FLOW 3D se diferencia de outros softwares de dinâmica dos fluidos computacional no tratamento de superfícies livres e fluxo do fluido. O programa utiliza métodos numéricos especiais para controlar a localização de superfícies livres e aplicar as devidas condições de contorno dinâmicas nessas superfícies. No FLOW-3D, as superfícies livres são modeladas com o volume de fluido (VOF), técnica que foi desenvolvida por um grupo de cientistas, incluindo o fundador da Flow Science, o Dr. CW Hirt, do Los Alamos National Laboratory. Uma série de programas de CFD concorrentes afirma ter incorporada uma capacidade VOF, quando na realidade eles implementam apenas um ou dois dos três ingredientes fundamentais do VOF. Potenciais usuários de CFD devem estar cientes de que estes regimes pseudo-VOF, muitas vezes, fornece resultados incorretos. FLOW 3D tem todos os ingredientes recomendados para o tratamento bem sucedido das superfícies livres. Além disso, o FLOW 3D incorpora melhorias significativas para além do método VOF original, aumentar a precisão das condições de contorno e o controle de interfaces. Chamando a nossa implementação como TruVOF.






Fotos
Demonstrações
Ciclo Térmico do Molde & Solidificação

Ciclo Térmico do Molde & Solidificação


Fundição Sob Alta Pressão: Ciclo térmico

Simulações de ciclo térmico são essenciais para a fundição sob alta pressão, desde que o dado é utilizado o mesmo repetidamente para produzir milhares de peças fundidas. Estas simulações devem fornecer as distribuições de temperatura precisas em um molde através da duração do processo. Com o FLOW-3D, a distribuição da temperatura resulta na combinação dos efeitos de aquecimento do molde (durante o preenchimento e a solidificação), pulverização e sopro de ar (durante a abertura), e a localização de canais de refrigeração e inserções.

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Características

Fundição Sob Alta Pressão: Solidificação
FLOW 3D permite que os engenheiros possam verificar a formação de porosidade interna que podem afetar a qualidade da peça final. Além disso, FLOW 3D permite a verificação de segregação em ligas binárias. Finalmente, um histórico detalhado de temperatura ajuda a determinar se os extratores de calor ou o circuito de refrigeração devem ser adicionados ou modificados, e se a temperatura do metal inicial deve ser alterada.

Fotos


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