ProCAST

Simuler l'ensemble du procédé de fonderie pour des pièces sans défauts avec un seul et même outil 

Dès la période d'essai dans le calendrier de développement, il est impératif que votre système de remplissage soit résistant aux variations du procédé en amont de la phase de test. Une fois que vos premières pièces sont disponibles, vous pourriez remarquer des défauts de porosité, de dimension ou encore des zones fragiles. La date d’expédition approchant, vous vous retrouvez confrontés à un choix : expédier les pièces en l’état ou reprendre à l'étape de conception afin d'identifier le problème, le corriger et réitérer le plan de tests.  

La simulation permet de réaliser des tests virtuels dès la phase de développement. Il est alors essentiel de prévoir et de quantifier avec précision les défauts ainsi que de valider la conception du moule afin que les essais de production soient « bons du premier coup ».

Avec ESI ProCAST, vous serez en mesure de produire des pièces sans défauts dès la première fabrication, tout en respectant vos délais et en minimisant les coûts liés aux rebuts ou à des modifications de dernière minute. Depuis plusieurs décennies, les clients font confiance à ProCAST en tant qu'outil incontournable pour les simulations de fonderie : remplissage, solidification et prédiction de la porosité. Grâce à sa technologie des éléments finis, il permet de prédire les problèmes complexes tels que les déformations et les contraintes résiduelles. Il traite également de manière exhaustive la plupart des alliages coulés et des procédés de moulage tels que les moulages en sable, les moulages sous pression, les moulages de précision et les multiples variantes associées à ces procédés

Avantages de ProCAST 

 

  • Prédire, analyser, mesurer et quantifier les défauts de moulage les plus courants dès les premières étapes de la conception (ex. volume de porosité mesuré, comme en tomographie)
  • Simuler l'ensemble du procédé, du four au moulage final afin de capter l’ensemble des phénomènes physiques (ex. : Modéliser le remplissage du conteneur en sous-pression afin de prédire l'entraînement de l'air)
  • Calculer de manière exhaustive le rayonnement avec des facteurs de vue pour tenir compte des effets d’ombrage qui sont courants dans les moulages de précision à haute température
  • Calculer les contraintes tout au long du procédé, tant pendant la solidification à l'intérieur du moule que pendant le refroidissement à l'extérieur du moule afin de prédire les déformations finales et de facilement les évaluer à l’aide de mesures prises par un scanner 3D
  • Prévoir la structure de grains pour les procédés tels que la cire perdue équiaxe et monocristal ainsi que les propriétés micro structurelles et mécaniques.
  • Optimiser le procédé de fonderie afin d’obtenir une qualité de pièce irréprochable à l’aide de plan d’expérience, d’étude de robustesse et d’optimisation.

 

Moulages en sable

La clé du succès d'un moulage en sable est l'optimisation du système de remplissage et l'élimination du risque de porosité. ESI ProCAST permet une modélisation complète de tous les Procédés de moulage en sable. Il permet aux utilisateurs d'étudier les effets de l'emplacement des masselottes, des filtres, des refroidisseurs, des manchons isolant ou exothermiques sur le procédé et la qualité de la pièce.

Le modèle de porosité standard de ProCAST tient également compte de l'effet de l’expansion graphitique de la fonte pendant la solidification et de la rigidité du moule qui permet ou limite cette expansion. Une approche plus globale consiste à effectuer des calculs couplés de microstructure et de porosité, prenant en compte l'inoculation. Le solveur de microstructure calcule l'évolution des différentes phases du matériau et prédit les variations

Moulages sous pression

ProCAST reproduit les conditions de l'atelier en effectuant plusieurs cycles de production afin d’atteindre l’état thermique stabilisé des empreintes et d’étudier ensuite le remplissage, la solidification, l'effet de pression d'intensification, la conception des canaux de refroidissement et l'optimisation des paramètres du procédé.

Le choix de la machine de moulage sous pression est intégré dans ProCAST, ce qui permet un contrôle en temps réel du piston et, par conséquent, une sélection précise de la bonne machine.

Dans le but de réduire les coûts de fabrication et d’évaluer les performances des pièces en service, il est possible de prédire en post traitement la coulée sous vide, la présence de porosité gazeuse due à la non-dissolution d’hydrogène, les contraintes résiduelles dans la pièce, l’éjection de celle-ci ainsi que la durée de vie de l’outillage.

Des besoins spécifiques tels que la modélisation d’un « squeeze pin », les matériaux semi-solides, la modélisation des conteneurs pour les chambres froides, celle du col de cygne pour les machines à chambre chaude et celle du tube vertical dans les pièces moulées en basse pression permet d’améliorer la représentativité des simulations.

Le procédé de coulée en coquille par gravité (y compris coquille basculée) peut être modélisé et ProCAST  vous aide à librement définir l'axe et la vitesse de rotation.

Moulages de précision

ProCAST peut automatiquement générer un maillage représentant la carapace céramique adaptée aux procédés à la cire perdue. De plus, il possède des fonctions dédiées pour répondre aux besoins spécifiques des fonderies de précision, telles que la possibilité de modéliser des carapaces d’épaisseurs non uniformes et de créer plusieurs couches. Enfin, il prend en compte les effets de radiation, avec les facteurs de vue, y compris les effets d'ombrage, qui sont essentiels pour les alliages à haute température.

QuikCAST

QuikCAST d’ESI est entièrement intégré à ESI ProCAST et peut être utilisé dans Visual-Environment. C'est une solution rapide et efficace pour l'évaluation complète du procédé. Il répond aux besoins de l'industrie en fournissant des prévisions rapides et réalistes et en permettant aux fonderies de simuler l'ensemble du procédé de fonderie, du remplissage à la solidification, en passant par la prédiction des défauts.

QuikCAST répond aux besoins de l'industrie

La réduction des coûts et des délais de mise sur le marché sont actuellement deux des problématiques les plus urgentes pour l'industrie de la fonderie. QuikCAST est conçu pour aider l'utilisateur à atteindre ces objectifs. Il peut être utilisé en début de conception pour le développement de moules et de procédés et pour l'évaluation de la qualité des pièces moulées.

QuikCAST tient compte de la contre-pression de l’air, des filtres, de la rugosité des moules, des échanges thermiques, des revêtements de moules et de la gravité pour simuler avec précision la plupart des procédés de moulage allant du moulage en sable au moulage sous haute et basse pression, ainsi que de la modélisation du tir de noyau.

Autres types de moulage et défauts de moulage

  • Contraintes résiduelles et déformation
  • Microstructure et traitement thermique
  • Modèle de porosité avancé
  • Structure de grain
  • Optimisation des processus
  • Moulage en coulée continue
  • Moulage par centrifugation
  • Moulage à mousse perdue

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