Symulacja ilości i rozmieszczenia powietrza zamkniętego wewnątrz ciekłego metalu w testowej formie ciśnieniowej

Programy komputerowe są aktualnie powszechnym narzędziem wykorzystywanym podczas inżynierskich prac konstruktorskich i projektowych. Projektowanie form ciśnieniowych w oparciu o założenia konstrukcyjne detalu, dzięki możliwości tworzenia brył przestrzennych, umożliwia szybkie przygotowanie dokumentacji technologicznej. Konstruktor ciśnieniowych form odlewniczych, kierując się przesłankami technologicznymi, musi stworzyć odpowiednie warunki dla przepływającego ciekłego metalu, a z drugiej strony – zapewnić odpowiednie odpowietrzenie i chłodzenie formy ciśnieniowej. Możliwość wcześniejszej weryfikacji założeń konstrukcji wnęki formy ciśnieniowej oraz wizualizacja procesu jej wypełniania pozwala na skrócenie czasu, ograniczenie kosztów przygotowania i wdrożenia odlewu do produkcji. Na rynku światowym istnieje wiele programów pozwalających na prowadzenie analizy symulacyjnej procesu odlewania, krzepnięcia oraz innych zjawisk towarzyszących procesom kształtowania odlewu. W artykule przedstawiona została analiza zachowania się powietrza atmosferycznego w warunkach procesu odlewania pod wysokim ciśnieniem. Symulacje komputerowe przeprowadzono w programie Flow-3D, wykorzystując uproszczoną geometrię testową odlewu. Wyniki w postaci wizualizacji zostały przedstawione dla formy ciśnieniowej z oraz bez odpowietrzającej, inżektorowej wkładki „schodkowej”.

Computer programs are now a common tool aiding the engineer’s work on structure design. The design of foundry moulds used in the pressure die casting process, based on the casting design and effectively utilising the ability to create 3D images of solid bodies, allows for quick preparation of technological documentation. The designer of foundry moulds, guided by technological premises, has to create the right conditions for the liquid metal flow and ensure proper die venting and cooling mould pressure. The possibility of early verification of the die cavity design with visualization of how it will be filled with molten metal reduces both time and cost of the casting preparation and implementation into production. There are many programs on the world market that perform simulation and analysis of pouring, solidification, and other phenomena and operations accompanying the casting shaping process. This article presents an analysis of ambient air behaviour under conditions of high pressure die casting. Computer simulations were performed using Flow-3D software on a test casting of simplified geometry. The results were displayed in a visual form for the die with and without the “stepped” venting injector insert.