La pressofusione è un processo di fonderia che consiste nell’iniettare ad alta pressione metallo fuso in uno stampo metallico. Nel campo della metallurgia non ferrosa italiana, il settore industriale della pressofusione, tipicamente di leghe di alluminio, zinco e magnesio, spicca particolarmente per l’elevato grado di innovazione. Negli anni, infatti, la maggior parte degli addetti ai lavori, come i tecnologi di fonderia, è stata in grado di migliorare le tecnologie esistenti e di innovare i processi introducendo nuove tecniche e metodologie di produzione.
In ambito di innovazione, di sicuro interesse è la suite di prodotti Castle, orientati alla simulazione del processo di pressofusione, creata da PiQ2, azienda italiana che affonda le proprie radici nella metallurgia. In questo post affronteremo nello specifico tutto ciò che c’è da sapere sui tool per la simulazione del processo di pressofusione. Disegni stampi per pressofusione? Ti invitiamo a seguire il Corso Gratuito on demand: iscriviti compilando il form qui.
La simulazione del processo di pressofusione
In fonderia, i parametri del processo di pressofusione e l’impostazione degli strumenti di solito sono guidati dall’esperienza e dalla pratica, un know-how di grandissimo valore e che si costruisce nel corso del tempo, ma che rimane distante da un approccio scientifico basato su studi e modelli matematici e termodinamici. Questa è anche la filosofia alla base del lavoro di PiQ2, che ha guidato lo sviluppo del suo software di simulazione per pressofusione: dalla pratica alla teoria (e viceversa).
Questo tipo di approccio consente di poter simulare, controllare ed ottimizzare le varie fasi del processo a tutti i livelli aziendali. Progettisti, direttori tecnici, project managers, direttori di produzione: tutti posso trarre numerosi vantaggi dall’utilizzo di un software di simulazione. Vediamo ora una panoramica di tutto ciò che puoi fare oltre che le caratteristiche principali di un software come Castle di Piq2.
Fase preliminare: pensare prima di progettare
CastleMIND permette di valutare i risultati di calcoli numerici usando criteri pratici derivati dall’esperienza, fornendo suggerimenti in un linguaggio comune e di facile interpretazione. Consente di:
- analizzare un getto esistente o una configurazione di processo per trovare punti critici,
- iniziare a progettare e impostare il processo di produzione,
- verificare le capacità di utilizzo della macchina di pressocolata,
- calcolare tonnellaggio, parametri, profilo di iniezione, pistone e attacchi di colata ottimali,
- predire il rischio di difetti.
Se impostato correttamente, CastleMIND consente di incrementare l’affidabilità del processo, ridurre gli scarti e il tempo impiegato per le simulazioni successive e aumentare la durata di vita dello stampo riducendone al contempo l’usura. La simulazione può essere effettuata con o senza un modello 3D preesistente.
Volume e forma dello stampo: ottimizzazione dei canali di colata
CastleRUN è un software orientato alla progettazione e all’ottimizzazione dei canali di colata.
Una inaccurata progettazione del canale di colata può compromettere la qualità del componente stampato, pertanto, è particolarmente importante ottimizzare la geometria degli attacchi a monte della costruzione dello stampo quando si è ancora in fase progettuale. In questo modo diventa possibile evitare difetti e criticità in fase di produzione.
CastleRUN può essere utilizzato per controllare ed ottimizzare la forma e la sezione del canale di colata, dei diffusori e degli attacchi di colata: si tratta di uno strumento estremamente utile per valutare l’effettivo comportamento dei canali e comparare soluzioni diverse in pochi minuti.
Simulazione del riempimento pezzo tramite l’utilizzo di uno strumento bifasico
CastleBODY è il modulo della suite Castle che consente di simulare il riempimento dello stampo tenendo conto di importanti fattori che intervengono nel corso del processo produttivo.
Grazie a strumenti verticali come ad esempio la mesh ibrida, sarà possibile rappresentare una soluzione di compromesso quanto più vicina alla rappresentazione dell’oggetto sul quale si sta lavorando e il raggiungimento di elevate prestazioni in termini di velocità di calcolo.
È possibile, inoltre, valutare non solo il comportamento del metallo, ma anche dell’aria che rimane all’interno dello stampo, elemento molto importante nel processo e responsabile di un grande numero di difetti che si manifestano nei componenti pressofusi.
Simulazione termica dello stampo
CastleTHERMO è il modulo dedicato alla simulazione termica dello stampo. La simulazione avviene importando un modello 3D dello stampo con tutti i suoi componenti (matrici e portastampo), i canali di raffreddamento e il getto. Il ciclo produttivo viene quindi diviso in sei fasi che permettono di analizzare nel dettaglio quanto accade durante l’intero processo.
CastleTHERMO permette inoltre:
- di effettuare simulazioni che tengano conto della presenza di diversi materiali, ad esempio in caso di costampaggio
- di considerare la presenza di diversi fluidi di raffreddamento
- di prendere in considerazione sia canali reali, sia canali virtuali.
Utilizzando i parametri di fonderia, CastleTHERMO consente di controllare la termoregolazione, fornendo un risultato semplice e chiaro di ciò che accade all’interno dello stampo e permettendo di definire il corretto dimensionamento dei canali di raffreddamento.
Conclusioni
Il mondo della pressofusione è basato molto sull’esperienza ed è in continua evoluzione. Affidarsi però alle sole scelte empiriche, potrebbe portare a risultati non ottimali e a lunghi tempi di realizzazione e di ottimizzazione di uno stampo. La suite Castle di PiQ2 permette di unire i risultati della ricerca al know-how che deriva dall’esperienza, per offrire alle fonderie un prodotto utilizzabile da più persone a diversi livelli e poter studiare ed ottimizzare tutte le fasi del processo. Se sei interessato ad approfondire l’argomento, ti ricordiamo che puoi iscriverti al Corso Completo Gratuito on demand compilando il form in basso.
