ProCAST

鋳造解析シミュレーション

ESIのProCASTは、形状再現性に優れたFEMを採用することで高精度な鋳造解析シミュ―レーションを実現します。流動・凝固といった一連の鋳造プロセスの評価はもとより、ガスポロシティー・凝固後の組繊予測など製品の内部品質評価や、熱応力解析までを連続してシミュレーション可能です。

Benefits of ProCAST

  • 初期設計段階での構造欠陥の予測、分析、測定、定量化(例:トモグラフィーなどの測定された気効率の体積)
  • 炉から最終鋳造までの全プロセスをシミュレーションし、あらゆる物理的現象に対応(例:スリーブの使用による空気混入を予測)
  • インベストメント鋳造時の影効果を考慮した形態係数による放射計算
  • 金型内での凝固と金型外での冷却、両方のプロセスでの応力を計算し、歪みの予測と3Dスキャナー測定による評価
  • 等軸晶・単結晶やミクロ構造、機械的特性を含む結晶構造の予測
  • 実験計画法(DOE)、最適化・プロセス安定性解析による鋳造部品の品質目標達成のための最適なプロセスウィンドウを決定

BOOSTプロジェクトにおけるESIとの連携は、非常に快適かつ専門的でした。ESIのノウハウとProCASTの高度なシミュレーション機能により、複雑な鋳造時の不具合の原因を特定と検証、そして改善することが可能となりました。

Gerhard Huber
Gerhard Huber – Simulation Expert, Nemak Linz GmbH

 

砂型鋳造

ESIのProCASTは高圧造形ラインを含むあらゆる砂型鋳造プロセスを包括的にモデリングすることで、供給位置・フィルター・チル・発熱・絶縁スリーブなどの影響だけでなく、充填による応力・凝固・残留応力も確認できます。

またProCASTの標準気孔率モデルは凝固過程の鋳鉄の膨張やそれを抑制する鋳型剛性も考慮されており、より包括的なアプローチとして、接種の添加を含む熱的ミクロ構造と気孔率の連成解析を行うことで構成されています。ミクロ構造ソルバーは各段階の変化を計算し、局部の密度変化を予測、現実的な鋳巣の発生結果を提供します。GI、SGI、CGI、Ni-Resistなど様々な鋳鉄に特定の微細構造モデルが存在します。

ダイカスト

ProCASTに組み込まれているダイカストマシンは、製造現場を忠実に再現し、鋳造プロセスにおける溶融金属の充填・冷却・凝固までの一連のシミュレーションを行います。プランジャーへの溶湯充填や、ピストンの動きを考慮した充填解析を行い、デンドライト成長と含有ガスの偏折を考慮するため、ピンスクイズなどのガス欠陥対策の考慮も可能です。

スクイズダイカスト・半凝固ダイカスト・コールドチャンバーダイカストのショットスリーブのモデリング・ホットチャンバーダイカストのグースネックのモデリング・低圧鋳造のライザーチューブなど特定のニーズにも対応し、また傾斜注湯プロセスを含む重力鋳造のモデル化も可能です。これにより回転軸と回転速度を自由に定義することができます。

インベストメント鋳造

ProCASTはインベストメント鋳造・シェルモールド鋳造のシェルモールド(鋳造金型)用メッシュを、自動的に生成します。不均一なシェルの厚さをブレンドしたり、いくつものシェル層を作成することが可能なため、インベストメント鋳造工場特有のニーズに対応することができます。また、高温のインベストメント鋳造で一般的に考慮が必要となる輻射伝熱では、モデルの形態係数およびモデル間の重なりを考慮したシャドー効果を考慮した包括的な輻射伝熱計算を行います。

QuikCAST

QuickCASTは鋳造プロセス全体の評価に対してスピーディーで効率的なアプローチを提供するソリューションで、中子造形や半凝固鋳造を含む充填・凝固・欠陥予測といった基本的な鋳造プロセスに対応しており、初期段階での金型やプロセスの開発、品質評価が可能で、コスト削減と市場投入期間の短縮を実現します。

またQuickCASTは砂型重力鋳造からダイカスト・低圧鋳造まで、ほとんどの鋳造プロセスを精度よくシミュレートするために、背圧・フィルター・モールド表面粗さ・熱伝達。金型コーティング・重力を考慮して計算します。

鋳造アプリケーションと鋳造欠陥

  • 残留応力と歪み
  • ミクロ構造と熱処理
  • 高度な気孔率モデル
  • 粒状構造
  • プロセス最適化
  • 連続鋳造
  • 遠心鋳造
  • ロストフォーム鋳造

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