Fundição por Centrifugação
A Fundição por Centrifugação é um processo versátil que utiliza a força centrífuga para distribuir e solidificar o metal, resultando em peças com alta densidade, fineza de grão e propriedades mecânicas superiores. Este método é ideal para a produção de formas cilíndricas, tubos, anéis, ou até mesmo peças com simetria rotacional complexa, em configurações horizontais ou verticais.
O Centrifugal Casting Workspace do FLOW-3D CAST oferece uma ferramenta completa e fácil de usar para simular fundições centrífugas horizontais e verticairas, semifugais e fundições em centrífuga. Com ele, você terá todas as ferramentas necessárias para modelar seu processo e otimizar parâmetros de design. Moldes giratórios e malhas rotativas proporcionam a flexibilidade para modelar qualquer movimento de molde imaginável, incluindo o vazamento por concha.
Com modelagem cilíndrica de malha para máxima precisão e malha multi-bloco para áreas de alto cisalhamento, o software prevê problemas de fluxo como "chuva" (raining) devido à rotação inadequada do molde e defeitos como aprisionamento de ar ou refusão de regiões solidificadas. Parâmetros do processo como temperatura de pré-aquecimento do molde, configurações de resfriamento e taxas de rotação do molde podem ser facilmente incorporados ao modelo.
Principais recursos do FLOW-3D CAST para Fundição por Centrifugação:
Processos Modelados
Processos centrífugos verdadeiros (horizontais e verticais)
Processos semi-centrífugos
Fundição em centrífuga
Geração de Malha Flexível
Malhas cilíndricas para melhor precisão
Malha multi-bloco captura gradientes de fluxo e temperatura
Controle de Movimento do Molde
Rotação vertical e horizontal
Taxas de rotação variáveis
Solidificação Avançada
Retração
Solidificação direcional
Controle Dinâmico da Simulação
Controle de vazamento baseado na dinâmica do fluxo
Modelagem Térmica do Molde
Controles de aquecimento localizado da coquilha com elementos de aquecimento
Transferência de calor por convecção e radiação
Precisão de Preenchimento
Previsão de captação do metal e "chuva" (rainfall)
Aprisionamento de gás/bolhas
Cálculo de óxido superficial
Modelos de turbulência RNG e LES
Vazamento da Concha
Previsão de Defeitos
Previsão de porosidade
Ar arrastado
Solidificação precoce
Formação de óxido
Animações com múltiplas janelas (multi-viewports) - 3D, 2D, gráficos de histórico, renderização de volume
Ferramenta de análise de porosidade
Comparação lado a lado de resultados de simulação
Sensores para medição de temperatura do metal, fração sólida
Traçadores de partículas
Pós-processamento em lote
Geração de relatórios
Simulação de Fundição Centrífuga de Turbina de Impulsor
Simulação de preenchimento parcial de um processo de fundição centrífuga de impulsor de aço. A rotação é definida em 250 rpm. O software de simulação FLOW-3D CAST é usado para simular e mostrar o problema de congelamento precoce nas aletas do impulsor. Cortesia de Simulated Engineering Incorporated.
Fundição Centrífuga Vertical
Esta simulação representa a fundição centrífuga vertical de um flange de alumínio A356. O metal fundido é introduzido no molde através de um canal de vazamento vertical a uma taxa de 5 kg/s. O molde gira em torno de seu eixo vertical a 500 rpm, proporcionando uma aceleração para fora de 200 g na superfície do molde. O quadro esquerdo mostra a captação do metal fundido pelo molde e ajuda a determinar a taxa na qual o metal se distribui verticalmente ao longo do tempo. O quadro superior direito mostra a fração sólida no metal fundido; esta análise ajuda a determinar o pré-aquecimento adequado do molde para evitar a solidificação prematura. No quadro inferior direito, é mostrada a concentração de massa de ar arrastado. Desde que a solidificação não ocorra antes do preenchimento completo, todo o ar arrastado será forçado para o diâmetro interno da peça fundida, para ser usinado posteriormente.
Fundição Centrífuga Horizontal de Tubos
Esta simulação representa a etapa de preenchimento de um tubo fabricado usando um processo de fundição centrífuga horizontal. O tubo é fundido com aço cromo-molibdênio GS 25CrMo4, tem 1 m de comprimento e uma espessura de parede de 2,5 cm. A vista em corte na parte inferior mostra a distribuição do metal fundido ao longo de seu comprimento. O metal fundido deve ser distribuído uniformemente antes do início da solidificação. A simulação pode ser usada para estudar o impacto da temperatura inicial do molde, da temperatura de vazamento, da taxa de vazamento na solidificação durante o preenchimento e do efeito da taxa de rotação do molde.
Fundição Centrífuga de uma Árvore de Anéis de Joalheria
Simulação FLOW-3D CAST de fundição centrífuga com movimento de quadro de referência não-inercial na parte superior e movimento estacionário na parte inferior esquerda.
Comparação de Fundição Centrífuga
Uma comparação do ar arrastado no metal fundido com uma taxa de rotação gradualmente aumentada (esquerda) versus o vazamento em um molde girando a uma taxa constante. A simulação indica que é melhor aumentar a rotação do molde gradualmente para permitir que os canais de alimentação preencham antes que a taxa máxima de rotação seja aplicada. Uma malha rotativa é usada para alcançar alta precisão de preenchimento, bem como tempos de simulação rápidos.
