ESI simule les procédés de coulée par centrifugation pour des composants en titane de grande envergure

L’étude vient d’être conduite dans le cadre du projet COLTS, un projet de recherche fondé par la Commission Européenne, appartenant au Septième Programme-cadre ou FP7. Ole Köser, Responsable du Centre d’Excellence d’ESI pour la Fonderie et la Métallurgie, chef des équipes ayant participé au projet, partage son enthousiasme : « Les projets européens contribuent de façon significative aux activités de recherche chez ESI, et nous permettent de mieux accompagner nos clients dans le développement de nouvelles innovations industrielles ».

Placés au cœur du projet COLTS, les alliages en titane représentent un potentiel considérable pour l’allègement des structures aéronautiques, moteurs et engins spatiaux, ce qui permettrait des économies de carburant et de gaz à effet de serre.

La façon la plus économique pour produire de telles pièces en titane est d’utiliser une technologie de fusion sous vide dans un creuset froid. La température relativement basse du métal requiert l’usage de procédés par centrifugation ou par gravité très élaborés.

Les participants au projet se sont entendus sur l’utilisation de la suite logicielle de simulation de procédés de fonderie d’ESI afin de pouvoir améliorer les procédés de coulée par centrifugation, et ce tout particulièrement dans le cas de structures en titane à parois fines.
Pour contribuer efficacement au projet, la simulation des procédés de fonderie devait pouvoir permettre la prédiction de défauts liés au remplissage (inclusions, malvenues, boursoufflures…), les porosités formées durant la solidification du métal, et les déformations résiduelles. La simulation devait également rendre compte des variations d’un grand nombre de paramètres (temps de remplissage, température, préchauffage du moule, ou encore vitesse de rotation du moule).

ESI a donc étendu les capacités de sa suite logicielle de simulation des procédés de fonderie, ProCAST, afin de répondre aux besoins du projet COLTS. Le solveur d‘écoulement des fluides peut désormais prendre en compte les effets de turbulence complexes, ainsi que  les effets   des forces centrifuges sur la formation de porosité.

« Les fonctionnalités étendues de ProCAST, développées pour les besoins du projet COLTS, seront d’une utilité précieuse afin d’aider les industriels à mettre en place des procédés de coulée par centrifugation plus rentables pour produire des pièces en titane. Les fabricants qui utilisent notre solution logicielle pourront obtenir des gains considérables de temps et d’argent, leur permettant de produire des pièces de meilleurs qualité pour l’industrie aéronautique en Europe, comme en Chine, » affirme Dr Rui Yang, Directeur de l’Institut chinois de Recherche sur les Métaux, qui a pris part au projet COLTS.

ESI présentera les résultats complets de cette étude lors du 71e World Foundry Congress, qui se déroulera du 19 au 21 Mai prochains à Bilbao, en Espagne.

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