ProCASTPAKIET APLIKACJI DLA PRZEMYSŁU

ODLEWNICZEGO

www.esi-group.com

Odlewanie niskoi wysokociśnieniowe

Odlewanie grawitacyjnei metodą traconego wosku

Odlewanie staliwai wlewków

Imag

es c

ourt

esy:

VSN

3 |

ŠKO

DA

AUTO

a.s

., CM

S, M

ofop

ress

, Int

eral

loy,

Eur

opea

Mic

rofu

sion

i Aer

ospa

zial

i, Ev

eron

Cas

tings

& V

ulca

n Sh

effiel

d Fo

rgem

aste

rs

odlewanie

Pakiet aplikacji do symulacji procesu odlewania: ProCAST

Dzieki naszym produktom możesz natychmiastowo zwiększyć wydajność oraz rentowność swojej odlewni

Modelowanie wad odlewniczych

Modelowanie procesów odlewniczych

Dodatkowe procesy

PromieniowanieMetoda wypalanego modelu (LFC)

Odlewanie odśrodkowe

Pneumatyczne wykonanie

Odlewanie tiksotropowe

Modelowanieprzepływów

Tworzenie modelu geometrycznego

oraz siatkiModelowanie zjawisk

termicznych

Modelowaniestanu naprężeń

Baza danych termo-

dynamicznychKoncepcje układów wlewowych

Odlewanieciągłe

Mikroporowatość gazowa i skurczowa

Inżynieria odwrotna

Mikrostruktura i obróbka cieplna

Optymalizacja

Strukturaziaren

Graficzny interfejs użytkownika

Materiałowa baza danych

Pakiet podstawowy

Procesy specjalne

Procesy decyzyjne

Zaawansowana analiza fizyczna

Pakiet do symulacji procesu odlewania

ProCast zapewnia kompleksowe rozwiązania

dla przemysłu odlewniczego w dziedzinie

modelowania procesu produkcyjnego.

Zaawansowane narzędzie ProCast jest rezultatem

ponad 25-letniej współpracy z zakładami

produkcyjnymi oraz placówkami naukowymi

z całego świata. Pakiet ProCast oferuje

kompleksowe narzędzia do podejmowania

codziennych wyzwań w przemyśle odlewniczym.

Opierając się na potężnej Metodzie Elementów

Skończonych, ProCast umożliwia przewidywanie

wyników całego procesu odlewania( włącznie z

wypełnieniem formy i defektami odlewniczymi

powstającymi w czasie krzepnięcia), a ponadto

pozwala przewidzieć właściwości mechaniczne

oraz zniekształcenia detalu. Dzięki temu ProCast

pozwala na szybką wizualizację efektów zmian

parametrów produkcyjnych oraz zapewnia

podstawę do wprowadzania poprawek już w

początkowych etapach projektowania procesu.

ProCast umożliwia modelowanie każdego

rodzaju procesu odlewania dowolnego ze stopów

odlewniczych, pozwala także na modelowanie

takich istotnych procesów , jak: przedmuchiwanie

rdzenia oraz obróbka cieplna.

Środowisko ProCast wykorzystuje szybki i

wydajny solver QuickCast. Pozwala on rozwiązać

problemy wypełnienia form, krzepnięcia oraz

umozliwia przewidzenie porowatości wewnątrz

detalu. Pakiet ProCast jest uzupełniony o moduł

optymalizujący pracę solvera oraz narzędzia do

projektowania form, dostępne poprzez jeden

przystępny i intuicyjny interfejs graficzny.

Pakiet symulacji odlewania stworzony przez ESI

nie ma sobie równych w przemyśle odlewniczym

przy weryfikacji decyzji w trakcie prototypowania,

zwiększania wydajności oraz redukcji kosztu

procesu produkcyjnego.

.

• Krzepnięcie- Jamy usadowe- Porowatość skurczowa i więzy cieplne- Mikro i Makroporowatość - Przypalenia i wżery

• Zalewanie formy- Niedolewy i niespawy- Bąble i pęcherze - Tlenki i porywanie powietrza - Defekty powierzchi- Wtrącenia i gazy uwalniane z rdzenia

• Naprężenia- Naderwania i zimne pęknięcia - Pękniecia powierzchniowe- Naprężenia szczątkowe i zniekształcenia - Zużycie formy

• Metalurgia i wymagania techniczne - Kształt ziaren- Ospowatość - Segregacje - Właściwości mechaniczne- Tolerancje wymiarowe

• Odlewanie grawitacyjne- Formy piaskowe / Formy trwałe /

Zalewanie przez pochylenie formy

• Metoda traconego wosku i formy

skorupowe

• Odlewanie nisko- i wysokociśnieniowe

• Odlewanie ciągłe

• Odlewanie odśrodkowe

• Odlewanie tiksotropowe i z traconym

modelem

• Przedmuchiwanie rdzenia i

odgazowanie

i przedmuchiwanie rdzenia

Obróbka geometrii oraz narzędzia do tworzenia

siatki elementów skończonych

Zaprojektowany specjalnie dla odlewników

wygodny przepływ danych, materiałowa

baza danych oraz warunki procesu

Wirtualna odlewnia - przestawienie

przewidywanego procesu przez analizy i

mapy poziomicowe.

Jedno środowisko integrujące kilka różnych aplikacji. Dostosuj środowisko do swoich potrzeb.

Visual-Environment:Wygodny i efektywny interfejs

Pakiet do symulacji procesów odlewniczych

ProCAST jest obsługiwany poprzez zintegrowany

interfejs Visual-Environment, który pozwala

na międzyoperacyjność z innymi modułami

symulacyjnymi firmy ESI. Poprzez interfejs Visual-

Environment możesz obsługiwać i wymieniać dane

z takimi modułami, jak: Visual-Mesh, Visual-CAST,

Visual-Viewer oraz Visual-Process.

Visual-Mesh potrafi odczytać typowe pliki CAD

oraz zapewnia łatwą integrację środowiska CAD z

tworzeniem siatki elementów skończonych.

Visual-CAST zawiera wygodny kreator, stworzony

specjalnie pod kątem odlewników, który dzięki

wskazówkom i poradom pozwoli poprawnie

zamodelować oczekiwane zjawisko. Szeroka baza

danych udostępnia informacje o standardowych

i popularnych: stopach, kokilach, formach

piaskowych, rdzeniach, materiałach formierskich,

filtrach, izolacjach oraz otulinach egzotermicznych.

Dodatkowo moduł został wyposażony w wyjątkowy

kalkulator termodynamiczny, pozwalający

utworzyć w sposób bezpośredni skład chemiczny

stopu i automatycznie przewidzieć zależne od

temperatury właściwości, potrzebne do dokładnej

symulacji procesu odlewania.

Visual-Viewer jest kompletnym, wydajnym i

innowacyjnym postprocesorem do zastosowań

odlewniczych z supernowoczesnym modułem

rysującym wykresy oraz tworzącym animacje z

uzyskiwanych podczas obliczeń wyników. Visual-

Viewer pozwala zwiększyć wydajność Twojej

odlewni poprzez automatyczne przetwarzanie

zadań i generowanie dostosowanych raportów z

wieloma oknami/stronami.

Krzepnięcie i defekty

Visual-Mesh

Visual-Cast

Visual Viewer Cast

Zalewanie formy

Mkrostruktura i właściwości mechaniczne

Mkrostruktura i właściwości mechaniczne

Wybijanie formy,naprężenia szczątkowe,

dodatkowa obróbka

Model CAD, materiał, zjawisko

Naprężeniai odkształcenia

ŁańcuchModelowania

Procesu Odlewania

Imag

es c

ourt

esy:

Mof

opre

ss, F

onde

ria

Casa

ti, E

urop

ea M

icro

fusi

oni A

eros

pazi

ali,

Ever

on C

astin

g

Od szybkiego przygotowania modelu... Stworzony w 1985 roku przez profesjonalistów z odlewni “Aluminium Pechiney” QuickCAST to w pełni zintegrowany pakiet ProCast, dostępny poprzez środowisko Visual-Environment. Qktóre pozwalają odlewnikom symulować całkowite procesy odlewnicze od zalania formy do krzepnięcia, włącznie z przewidzeniem defektów odlewniczych.

Czynniki takie jak: przeciwciśnienie powietrza, obecność filtrów, stan chropowatości formy, wymiana ciepła, powłoka formy i grawitacja należy uwzględnić, aby uzyskać dokładną symulację większości procesów odlewniczych( od odlewania w formach piaskowych, przez odlewanie grawitacyjne, do procesów wysoko- i niskociśnieniowych, przy wszystkich rodzajach stopów odlewniczych). Certyfikowana technologia programu QuickCAST opiera się na zaawansowanych algorytmach z funkcjami samokorekcyjnymi, dzięki którym uzyskane wyniki są wyczerpujące i realistyczne - niezależnie od wielkości elementów siatki. QuickCast będzie z pewnością stanowił jniezastąpione narzędzie w każdej odlewni.

QuickCAST jest używany na początkowych etapach projektowania i poprawiania formy, oraz całego procesu odlewniczego, pod kątem oceny jakości odlewu. QuickCAST to kluczowe rozwiązanie w przemyśle odlewniczym.

Korzyści:QuickCAST oferuje kompletne rozwiązania dla przemysłu oraz pozwala przewidzieć zachowanie procesu odlewania na każdym jego etapie.

Visual-CAST zapewnia przystępne, szybkie i wydajne rozwiązania symulacyjne pozwalające na:• Analizę wykonalności i optymalizacji procesu

produkcyjnego• Skrócenie czasu poprawienia formy• Redukcję liczby prób i błędów• Poprawienie jakości detalu i zwiększenie

wydajności produkcji• Zbadanie nowych materiałów i procesów• Integrację z zaawanowanym solverem

ProCAST

Odlewanie grawitacyjneQuickCAST pozwala zamodelować większość grawitacyjnych procesów odlewania, m.in. w formach piaskowych, trwałych i w formach przechylanych.

Izolacje egzotermiczne, ochładzalniki i filtry (porowate lub piankowe) są łatwo i automatycznie ustawiane w symulacji zgodnie z parametrami procesu. Wbudowana w Visual-CAST baza danych termodynamicznych zawiera informacje o wydzielaniu się grafitu podczas rozszerzania żeliwa, co pozwala jeszcze dokładniej przewidzieć porowatość skurczową.

Położenie i rozmiar nadlewów może być sprawdzony poprzez wizualizacje niedolewów, modułu termicznego, węzłów cieplnych

Szybka zautomatyzowana generacja strukturalnej siatki elementów przestrzennychWszystkie oddzielne elementu formy (forma, rdzeń, izolacja, układ wlewowy, ochładzalniki) w QuickCast są łatwo komponowane. Automatyczny generator siatki jest zdolny wygenerować w ciągu zaledwie kilku minut trójwymiarową siatkę, służącą do symulacji zalewania i krzepnięcia..

Łatwe definiowanie procesu i wbudowana baza danychVisual-CAST posiada intuicyjny interfejs, pozwalający wygodnie ustawić parametry procesu. Warunki hydrauliczne, termiczne i stykowe między materiałami mogą być definiowane na powierzchniach lub w objętościach.

Siatka modelu może być dowolnie modyfikowana bez utraty parametrów ustawień pre-procesora. Właściwości i parametry mogą być pobrane z szerokiej bazy danych zawierającej dane o:

• Stopach (staliwa, żeliwa,stopy magnezu i aluminium,...)• Materiałach formierskich( piaski formierskie, rdzenie, części

stalowe,...)• Odpowietrznikach• Powłokach formierskich

Łatwy i wygodny przepływ danych od pre- do post-procesora dzięki Visual-Environment.

Imag

es c

ourt

esy:

Alu

min

ium

Pre

ss, A

lute

c, JM

A, R

onal

, Sam

Tec

hnol

ogie

s, S

an A

lloy,

SRS

...do szybkiej oceny procesuZamodeluj każdy rodzaj odlewania w QuickCAST poprzez moduł Visual-Environment

Odlewanie grawitacyjneQuickCAST pozwala zamodelować większość grawitacyjnych procesów odlewania, m.in. w formach piaskowych, trwałych i w formach przechylanych.

Izolacje egzotermiczne, ochładzalniki i filtry (porowate lub piankowe) są łatwo i automatycznie ustawiane w symulacji zgodnie z parametrami procesu. Wbudowana w Visual-CAST baza danych termodynamicznych zawiera informacje o wydzielaniu się grafitu podczas rozszerzania żeliwa, co pozwala jeszcze dokładniej przewidzieć porowatość skurczową.

Położenie i rozmiar nadlewów może być sprawdzony poprzez wizualizacje niedolewów, modułu termicznego, węzłów cieplnych

Odlewanie żeliwnych elementów na pionowej maszynie odlewniczej

O d l e w a n i e a l u m i n i u m za pomocą p o c h y l e n i a formy

Odlewanie niskociśnienioweQuickCAST zawiera pakiet kompletnych narzędzi do symulacji procesu odlewania niskociśnieniowego.

Podczas symulacji krzepnięcia, przy obliczaniu wykształcania się frakcji stałych, zachodzi przewidywanie miejsc skurczu. Proces odlewania próżniowego może zostać zasymulowany dzięki odpowiednim ustawieniom ciśnienia oraz przeciwciśnienia.

Odlewanie wysokociśnienioweProgram QuickCAST pozwala na perfekcyjną symulację przemieszczenia tłoka podczas pierwszej fazy wtrysku materiału, jak również jego wpływ na porowatość podczas trzeciej fazy.

Visual-CAST pozwala zdefiniować ciąg sekwencji oddziaływania na formę. Działanie urządzeń chłodzących i nagrzewających dostępne jest poprzez specjalne menu, pozwalające na szybszy pre-processing. Dostępne są również zaawansowane funkcje post-procesora, jak np. wizualizacja trajektorii cząsteczek, służące do wygodnego przedstawienia przepływu metalu.

Wysokociśnieniowe odlewanie aluminium

Odlewanie niskociśnieniowe

ProCAST: Zaprojektowany przez ekspertów odlewnictwa...Odlewanie nisko- i wysokociśnieniowe ProCAST pozwala na odtworzenie specyficznych warunków przemysłowych poprzez

wykonywanie kilku cykli procesu do osiągnięcia stabilnych warunków termicznych formy.

Dzięki temu możliwe jest zbadanie zjawisk: wypełnienia, krzepnięcia, wzmożonego wpływu

ciśnienia, jakości zaprojektowanych kanałów chłodzących i parametrów opytmalizacji procesu.

Zjawisko próżni, porowatość gazowa - z powodu nierozpuszczonego wodoru, naprężenia

w odlewie, wyzwalanie naprężeń w usuwalnych częściach formy i elementach wlewowych,

żywotność formy - wszystko to może zostać wcześniej przewidziane, co pozwoli na redukcję

kosztów wytworzenia i ocenę eksploatowanych narzędzi. Dzięki ProCAST mogą zostać

osiągnięte specjalne wymagania dotyczące ściskania materiałów z fazami ciekłą i stałą, tuleji

izolujących w maszynach zimnokomorowych, przeciwkolan w maszynach gorącokomorowych

i przewodów nadlewowych w odlewaniu niskociśnieniowym.

Odlewanie grawitacyjne oraz poprzez pochylenie formyProCAST może być użyty do symulacji odlewania grawitacyjnego - z formą stałą bądź

pochylaną. Możesz dowolnie wskazać oś obrotu oraz prędkość obrotową formy.

Formy skorupowe oraz do odlewania metodą traconego woskuProCAST umożliwia automatyczną generację siatki reprezentującej formę skorupową lub formę

do odlewania metodą traconego wosku. ProCAST jest dedykowany do specyficznych potrzeb

symulacji odlewania precyzyjnego - pozwala zamodelować niejednorodną grubość skorupy

lub jej wielowarstwowość. Ponadto program pozwala uwzględnić wpływ promieniowania

z jego skutkami, takimi jak np. efekt cieniowy, który jest niezwykle istotny przy stopach

wysokotemperaturowych.

Odlewanie do form piaskowychKluczem do sukcesu w odlewaniu piaskowym jest optymalizacja układów wlewowych i

eliminacja ryzyka porowatości skurczowej. ProCAST firmy ESI pozwala w pełnym zakresie

zamodelować każdy proces odlewania w formie piaskowej, włącznie z wyznaczeniem linii

wysokiego ciśnienia. ProCAST umożliwia użytkownikowi analizowanie wpływu lokalizacji

nadlewów, filtrów, ochładzalników, otulin izolacyjnych i egzotermicznych na jakość całego

procesu odlewania oraz na poszczególne zjawiska: wypełnienia formy, krzepnięcia i naprężeń

szczątkowe.

Standardowy model porowatości w ProCAST ukazuje przyczyny rozszerzania się żeliwa podczas

krzepnięcia i sztywności formy i pozwala ograniczyć te zjawiska. Szersze podejście składa się

ze sprzężenia obliczeń cieplnej mikrostruktury i porowatości, włącznie z zaszczepianiem

krystalizacji. Solver mikrostruktury oblicza rozwój różnych faz i przewiduje lokalne odchylenia

gęstości, prowadzące do bardziej realistycznych wyników przewidywanej porowatości. Dla

żeliw GI, SGI, CGI oraz żeliw z niklową powłoką ochronną przewidziane są specjalne modele

mikrostruktury.

Pochylanie formy

Odlewanie wysokociśnieniowe

aluminium

Trójwymiarowa tuleja izolująca w czasie wypełniania

Forma skorupowa do odlewania łopatek turbiny

silnika gazowego

Odlewanie grawitacyjne aluminium

Odlewanie dużego wlewka stalowego

Niskociśnieniowe odlewanie koła z obręczami

Imag

es c

ourt

esy:

ACT

ech,

Alu

pres

s, C

MS,

Fom

et, V

ulca

n SF

M, Z

F Av

iatio

n Te

chno

logy

Porowatość skurczowa w odlewanej, żeliwnej tarczy hamulcowej

... do rozwiązywania problemów odlewnictwa

Niespawy i niedolewyPewne krytyczne warunki procesu, takie jak: zimna forma, powolne zalewanie i niska

temperatura metalu, mogą prowadzić do problemów podczas wypełniania formy. W pełni

sprzężone obliczenia termiczne i przepływowe pozwalają projektantowi ocenić spadek

temperatury stopionego metalu podczas zalewania formy. Przedwczesne krzepnięcie

niekorzystnie wpływa na zalewanie. Dzięki ProCAST przewidzisz, kiedy i gdzie może wystąpić

niekompletne wypełnienie lub niespaw. Dodatkowo potrzebne zmiany konstrukcyjne mogą

być testowane i sprawdzane poprzez symulacje komputerowe, bez potrzeby generowania

dodatkowych kosztów.

Jamy usadowe, węzły cieplne, porowatość skurczowa i gazowaZjawiska jam usadowych i porowatości skurczowej są ujmowane przez standardowy solver,

który ponadto zapewnia obliczenie węzłów cieplnych oraz kryterium Niyama. ProCAST zawiera

specjalny moduł do modelowania porowatości gazowej, poprzez dokładne obliczenie wpływu

zawartości gazów w cieczy oraz kurczenia międzydendrytycznego.

Bąble, porywanie powietrza, wtrącenia, tlenki i gazy w rdzeniuBąble, warstwy tlenków uwięzione w cieczy lokalnie osłabiają właściwości mechaniczne

elementu. Turbulencje podczas wypełniania formy mogą prowadzić do wtrąceń. Powyższe

defekty mogą być precyzyjnie przeanalizowane w ProCAST, co pomoże odlewnikowi

zoptymalizować układ wlewowy i poprawić pozycje odpowietrzników i przelewów.

Starzenie materiału, długość płynięcia materiału, profile przepływu i moduły termiczneProCAST pozwala obserwować ruch przepływu metalu podczas zalewania. Zapewnia także

użyteczne ilościowe kryteria, takie jak: starzenie, długość i profile przepływu pomocne przy

projektowaniu i stabilizacji układów wlewowych. Moduły termiczne mogą okazać się użyteczne

do przeprojektowania układu zasilania.

Przypalenia i wżeryBardzo wysokie temperatury w formie mogą prowadzić do przypaleń i wżerów.

Żywotność kokili, naderwania, pęknięciaProCAST pozwala prowadzić połączone obliczenia termiczne, przepływowe i strukturalne na

tej samej siatce. Z ProCAST możesz zasymulować szok termiczny podczas wypełniania formy

oraz przewidzieć wpływ kształtowania się szczelin między materiałem odlewanym i formą w

czasie krzepniecia. Naderwania, deformacje plastyczne, naprężenia szczątkowe i wypaczenia

są niektórymi z zagadnień aktualnie badanych przez naszych partnerów z przemysłu.

Formowanie się metalu wokół rdzenia

Moduły termiczne obrazują nagrzewanie modelu przy odlewaniu staliwa

Obszary intensywnego

zmęczenia formy

Prognozowanie porowatości skurczowej

Prognozowanie wad powierzchniowych

Imag

es c

ourt

esy:

Kov

olis

, UP

Stee

ls

Mikrostruktura i obróbka cieplnaKształtowanie się mikrostruktury jest ważnym zjawiskiem wpływającym na końcowe

właściwości odlewanego komponentu. ProCAST pozwala obliczyć występujące

cechy różnych faz, wpływających na właściwości mechaniczne- objętości frakcji faz,

wielkości i kształty ziaren.

W ProCAST możliwa jest symulacja kształtowania się fazy stałej oraz prognoza

właściwości mechanicznej podczas obróbki ciepnej, dzięki zastosowaniu modeli

«czas-temperatura-przemiana» (CTP) lub «ciągłe chłodzenie-przemiana» (CTPc).

Solver mikrostruktury oblicza jest w stanie prognozować makrosegregację

opierając się na składzie stopu.

Opracowany przez Rio Tinto Alcan moduł obliczeniowy obróbki cieplnej może

oszacować właściwości mechaniczne (granica plastyczności, wytrzymałości,

wydłużenie względne, oraz twardość w skali Brinella) dla zakresu obróbek

cieplnych od T4(obróbka cieplna i następne naturalne starzenie do stanu mocno

stabilnego) do T7(obróbka cieplna i przestarzenie) opierając się na wahaniu Mg i

starzeniu parametrów dla większości odlewanych stopów glinu A356/357.

Zaawansowany model porowatościOpracowano przy współpracy z: Assan, Doncaster, Elkem, EPFL, Hydro Aluminium,

Pechiney, Rolls-Royce, Sintef, Snecma i VAW.

Większość rozwiązań symulacyjnych ogranicza się do przewidzenia porowatości

skurczowej. ProCAST jest pierwszym komercyjnym oprogramowaniem

zawierajacym opis fizyczny modelu porowatości gazowej i skurczowej. Model

bierze pod uwagę wpływ segregacji gazów, ich granice rozpuszczalności oraz

zarodkowanie porów podczas obróbki.

Modelowanie struktury ziarenOpracowano przy współpracy z: ABB, AETC, EPFL, HOWMET, PCC, Rolls-Royce i Snecma.

Stan struktury ziarnistej odlewu jest istotny pod kątem kontroli warunków

odlewania i optymalizacji procesu wykonania elementu. ProCAST oblicza strukturę

ziarnistą włącznie z przemianami struktury kolumnowej w równoosiową - dla

dowolnych stopów dendrytycznych. Pozwala to kontrolować warunki krzepnięcia

przy tworzeniu się pojedynczego kryształu lub bezpośrednio całej zakrzepłej

struktury ziernistej. ProCAST do obliczeń termicznych wykorzystuje połączone

algorytmy Automatu Komórkowego (CA) z Metodą Elementów Skończonych (FE),

dzięki czemu moduł otrzymał nazwę CAFE.

Prognoza występowania przypadkowych kryształów w

elemencie silnika

Poprzez symulację możliwa jest identyfikacja wpływu trzeciej fazy pracy tłoka na redukcję porowatości skurczowej i gazowej

Struktura ziarnista przy odlewaniu ciągłym

Zaniedbanie wpływu wzrostu ciśnienia

Wzięcie pod uwagę wzrostu ciśnienia

Wydłużenie odlewu żeliwnego

Zaawansowane analizy

Wydłużenie aluminium po obróbce cieplnej i kolejno sztucznym starzeniu

Imag

es c

ourt

esy:

Fon

deri

a Ca

sati

Optymalizacja projektuAutomatyczne znalezienie najlepszych cech projektowych:

• Lokalizacje i wymiary nadlewów

• Rozmieszczenie ochładzalników

• Umieszczenia wlewów doprowadzających

• Rozmiary wlewów

Optymalizacja procesuAutomatyczne znalezienie najlepszych

zmiennych procesu:

• Temperatura zalewania

• Szybkość zalewania

• Temperatura kokili

W celu osiągnięcia zdefiniowanych przez użytkownika celów, takich

jak: minimalizacja porowatości, wydłużenie żywotności formy,

minimalizacja ilości tlenków, uniknięcie uwięzionego powietrza itp..

Solver ProCAST jest zintegrowany z modułem ESI Optimization w celu automatycznego wykonania serii symulacji metodą «prób i błędów». Komputer dokonuje

wyboru najlepszych prób i podejmuje decyzje ulepszające warunki procesu i/lub właściwości materiału, zgodnie z wymaganiami użytkownika. Visual-Environment

podaje wskazówki i porady pomagające ustawić odpowiednie parametry prób. Kilka wbudowanych rodzajów przeprowadzania obliczeń może być pomocnych

przy procesach decyzyjnych np. Przygotowanie Eksperymentu, Optymalizacja, Stabilność Procesu, Modelowanie Odwrotne.

Przygotowanie eksperymentuPrzygotowanie eksperymentu pozwala użytkownikowi zidentyfikować czułości najbardziej znaczących zmiennych( np. zwiększenie temperatury skorupy lub

dodanie otuliny izolacyjnej). Ponadto moduł umożliwia użytkownikowi porównanie wpływów znalezionych zmiennych na ekonomię procesu( np. koszt energi na

utrzymanie roztopionego metalu może przewyższać straty) i aspekty warsztatowe ( np. stworzenie specjalnego narzędzia do zasilania może być skomplikowane)

podczas produkcji. Zidentyfikowane dane wyjściowe połączone z wiedzą o ograniczeniach i możliwościach odlewni, mogą być użyte do określenia celów

optymalizacji procesu.

Stabilność procesuProCAST pozwala odlewnikom obliczyć stabilności procesu pod wpływem różnych czynników

spotykanych w środowisku warsztatowym(np. temperatura wlewanego metalu). Moduł

automatycznie przeprowadzi serię obliczeń biorąc pod uwagę odchylenia czynników i

wyświetli użytkownikowi okno procesu pokazujące maksymalne i minimalne odchylenia

obserwowanych parametrów.

Modelowanie odwrotneModelowanie odwrotne pozwala na automatyczny dobór cech materiałów i warunków

brzegowych (np. współczynnika wymiany ciepła na granicy faz) opierając się na

eksperymentalnych pomiarach temperatury w danych lokalizacjach i czasie.

Powyżej: Okno procesu pokazuje kiedy odpowiednie warunki są satysfakcjonujące:

- Średnia porowatość jest mniejsza bądź równa wartości otrzymanej dla warunków odniesienia- Maksymalna porowatość lokalna jest mniejsza bądź równa

wartości otrzymanej dla warunków odniesienia

Początkowo zaprojektowana izolacja (z lewej) i związana z nią

porowatość (z prawej)

Czy istnieje lepsza konfiguracja otulin pozwalająca zredukować porowatość w łopatce?

Końcowa konfiguracja otulin(z lewej) minimalizująca występowanie porowatości(z

prawej)

5 ochładzalników

5 nadlewów

Automatyczny dobór lokalizacji oraz rozmiarów nadlewów i ochładzalników minimalizujących porowatość

Czym jest optymalizacja w ujęciu odlewniczym?Automatycznym znalezieniem najlepszych warunków procesu do osiągnięcia opymalnych

warunków produkcyjnych i jakościowych

Odlewanie odśrodkowePrzy modelowaniu procesu pionowego odlewania odśrodkowego możliwe jest

prognozowanie wpływu sił odśrodkowej i Coriolisa na porowatość odlewu.

Odlewanie metodą wypalanych modeliProCAST zawiera wszystkie cechy wymagane do symulacji powiązań i reakcji

ciekłego metalu z wypalanym modelem w formie.

Odlewanie tiksotropoweProCAST został wyposażony w różne modele dedykowane do symulacji wielu

rodzajów odlewania roztopionego metalu z fazami stałymi.

Przedmuchiwanie rdzeniaOpracowano przy współpracy z: Ashland, CTI,CTIF, IMFT,Infun, Laempe, Teksid i

Weir Foundries

Moduł do symulacji przedmuchiwania rdzeni prognozuje defekty związane z

wydzielaniem się gazu z rdzeni. Dotyczy on takich defektów, jak: niekompletne

wypełnienia , obszary słabo zagęszczone oraz o niedostatecznym utwardzeniuObszary niewypełnione albo słabo zagęszczone

Odlew obudowy silnika metodą odśrodkową

Odlewanie tiksotropowe

Prognoza porowatości na cylindrycznym odlewie wykonanym

metodą odśrodkową

Odlewanie metodą wypalanych modeli

Inne procesy

Odlewanie ciągłeProCAST zapewnia kompletne narzędzie do

symulacji procesów odlewania ciągłego i półciągłego.

Program ProCAST pozwala zasymulować

stacjonarne warunki zarówno początkowego, jak

i końcowego etapu ciągłego odlewania. Analizę

procesu odlewania ciągłego można przeprowadzić

również przy pomocy algorytmów MiLe. ProCAST

wyróżnia także unikalna cecha: funkcjame

pozwalające użytkownikowi zasymulować bardziej

skomplikowane, specjalne wymagania końcowego

etapu procesu. W celu dokładnego zamodelowania

specjalnych procesów, możliwe jest zdefiniowanie

przez użytkownika niestacjonarnych warunków

brzegowych (zależnych od czasu, temperatury,

przestrzeni).

Rozkłady temperatur przy odlewaniu ciągłym 5 pasm prętów

Długość struktury ziarnistej, porowatość skurczowa i gazowa, naderwania

Forma (wyrównanie temperatury, formowanie szczelin powietrznych, analiza naprężeń)

Skutki walcowania i odpryski

Drugie chłodzenie

Otwór wylotowy (przepływ metalu i jego wpływ na krzepnięcie skorupy)

Kadź pośrednia (wlewanie metalu i chłodzenie)

Pierwsza zakrzepła skorupa, zniekształcenia

Imag

es c

ourt

esy:

Infu

n, C

IE A

utom

otiv

e, M

ontu

pet,

COLT

S EU

Pro

ject

Wybrane opinie klientów

“Użycie oprogramowania ProCAST w Sheffield Forgemasters International (SFIL) umożliwiło

przeanalizowanie kilku wirtualnych scenariuszy przed pierwszym wykonaniem wlewka. Po

jego przekuciu, przeprowadzono badania nieniszczące, które potwierdziły, że jego jakość była

najlepsza wśród wlewków produkowanych do tej pory w SFIL.”

Jesus Talamantes-Silva, Menedżer ds. Badawczo-Rozwojowych, Vulcan SFM

Frakcje stałe po lewej stronie i porowatość skurczowa po

prawej

Temperatura (°C)

Końcowy projekt po 5 iteracjach pokazuje brak węzłów cieplnych w detalu

“Celem firmy DSB EURO jest spełnianie wymagań naszych klientów odnośnie najwyższego

poziomu jakości naszych produktów. ProCAST pozwala nam dostarczać odlewy w terminie,

eliminując czasochłonne, niepotrzebne i powtarzające się operacje przeróbek. Wreszcie, dzięki

oprogramowaniu ProCAST otrzymaliśmy «Europejską Nagrodę Jakości» w 2008 r., co otwiera

przed nami wiele nowych możliwości współpracy”

Ing. Pavel Vesely, Dyrektor Produkcji, DSB EURO s.r.o.

Frakcja ferrytycznaFrakcja perlityczna

Dobra korelacja między symulacjami i procesem produkcyjnym

Rozkład temperatur i frakcji fazy stałej

“Ostatnie osiągnięcia ProCAST dowodzą jego znakomitości do przewidywania mikrostruktury

i właściwości mechanicznych odlewów. Dodatkowo ProCAST rozwiązuje jedno z najbardziej

złożonych zjawisk podczas krzepnięcia odlewów t.j. rozbudowę grafitu.

Używając modułu do mikrostruktur, symulacja lokalnej rozbudowy grafitu jest możliwa z

wysoką dokładnością pod kątem prognozowania defektów skurczowych. Moduł analizy

mikrostruktury otwiera wachlarz nowych możliwości i udostępnia nowe analizy, szczególnie

te związane z regulacją poziomu jakości w metalurgii, stosując parametry zaszczepiania

kryształów.”

Dr. Antton Melendez Arranz, Menedżer Projektów Odlewniczych, Inasmet-Tecnalia

“Jeśli w swoich rękach masz właściwe narzędzie, możesz łatwo uzyskać szybkie i optymalne

rozwiązania, wynikające z wyjątkowo skomplikowanych problemów w odlewni superstopów.

Oprogramowanie firmy ESI ma potencjał, aby tego dokonać.”

Ciro Caramiello, PhD. - Specjalista Modelowania Procesów, EMA Rolls Royce

“Jeśli czas i koszty nie są ograniczeniami, możemy rozwiązać większość problemów bez

symulacji. Dzięki programowi symulacyjnemu QuickCAST firmy ESI, możemy testować i

poprawiać nasze projekty, podczas gdy nasze wewnętrzne badania zajmują się zjawiskami

niespotykanymi do tej pory.”

Tu, Chin-Huang, Dyrektor Generalny, Zheng Yang Mould Manufactory

Końcowy projekt pokazuje poprawiony przepływ ciekłego

metalu, prowadzący do lepszej jakości powierzchni

Początkowy projekt pokazuje niestabilne

wypełnianie

Znajdź najbliższą filię lub przedstawicielstwo firmy ESI na stronie www.esi-group.com/locations

Siedziba główna Filie Przedstawiciele i

All PAM- and SYS- product names as well as other products belonging to ESI’s portfolio are tradenames or trademarks of ESI Group, unless specifically mentioned. All other trademarks are the property of their respective owners - Specifications are subject to change without notice.

Copy

righ

t © E

SI G

roup

, 201

5 - G

.OM

.15.

46.A

P o r t a l d l a k l i e n t ó wm y e s i . e s i - g r o u p . c o m

O GRUPIE ES IESI jest wiodącym dostawcą oprogramowania do Wirtualnego Prototypowania o mocnych fundamentach w zakresie fizyki materiałów i Wirtualnej Produkcji.Założona ponad 40 lat temu Grupa ESI rozwinęła wyjątkową biegłość w pomocy przemysłowi produkcyjnemu. Zwłaszcza pomagając zastąpić fizyczne prototypowanie wirtualnym, łącząc i testując produkty z różnych środowisk. Wirtualne Prototypowanie umożliwia klientom ESI ocenę wykonania ich produktów i prognozowanie skutków, podczas produkcji zarówno w normalnych, jak i specjalnych warunkach. Wykorzystując uzyskane informacje przed rozpoczęciem procesu produkcyjnego, przesiębiorstwa otrzymują informacje - czy produkt może być wytworzony i czy będzie miał wymagane cechy użytkowe i atestacyjne,j eszczeprzed budową jego fizycznyego prototypu. Aby umożliwić klientom innowacyjność, rozwiązania ESI integrują najnowsze technologie obliczeniowe z Wirtualną Rzeczywistością i pozwalają firmom tworzyć produkty zanim nawet faktycznie powstaną.Obecnie klientów ESI można znaleźć już niemal w każdej gałęzi przemysłu. ESI zatrudnia około 1000 najwyższej klasy specjalistów z całego świata, aby sprostać wymaganiom klientów z ponad 40 krajów. W celu otrzymania szerszych informacji, odwiedź naszą stronę internetową: www.esi-group.com.

www.esi-group.com