A hőkezelés kritikus lépés az öntött alkatrészek gyártásában, amelynek célja a kívánt mechanikai tulajdonságok elérése. Azonban a magas hőmérsékleten végzett folyamat során az alkatrészek gyakran deformálódnak vagy vetemednek a gravitáció és a termikus feszültségek hatására. A deformáció mértéke jelentős minőségi problémákat okozhat.

A MAGMA szoftverfejlesztő cég egy friss, „How Does Casting Support Impact Distortion During Heat Treatment” c. publikációban azt vizsgálja, hogy az alátámasztó felületek elrendezése hogyan befolyásolja ezt a nem kívánt torzulást.

A deformáció problémája hőkezeléskor

A hőkezelő kemencékben az alkatrészeket gyakran magas, akár 1000°C feletti hőmérsékletnek teszik ki. Ilyen hőmérsékleten a fémek képlékenyebbé válnak, és kevésbé képesek ellenállni a saját súlyukból adódó gravitációs erőknek. Ha az öntvényt nem támasztják alá megfelelően, az könnyen megereszkedik, ami maradandó alakváltozást eredményez.

A MAGMA szimulációs megközelítése

A probléma megoldására a MAGMA szimulációs szoftverét alkalmazták. A kutatás fókuszában a különböző alátámasztási stratégiák hatékonysága állt. A digitális szimuláció lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy előre modellezzék a hőkezelési ciklust és azonosítsák azokat a kritikus pontokat, ahol a deformáció valószínűsíthető.

A kulcs a megfelelő alátámasztó keretek (jigek) tervezése. A szimuláció segítségével a mérnökök optimalizálhatják ezeknek a kereteknek a geometriáját és az alkatrészhez viszonyított elhelyezkedését. A cél olyan konstrukció kialakítása, amely a lehető legkisebb mértékben akadályozza a hő áramlását, miközben maximális mértékben támogatja a kritikus területeket a gravitációval szemben.

Főbb megállapítások és előnyök

A publikáció bemutatja, hogy a deformáció nem csak az alátámasztási pontok számától, hanem azok pontos pozíciójától függ. A megfelelő elrendezéssel:

• Minimalizálható a gravitáció miatti vetemedés: Az alkatrész a teljes ciklus alatt megőrzi eredeti geometriáját.
• Csökkenthető a selejt arány: A pontosabb alkatrészek kevesebb utómunkálatot igényelnek, és nagyobb a valószínűsége, hogy megfelelnek a szigorú minőségi előírásoknak.
• Optimalizálható a folyamat: A szimulációval a drága, fizikai próbálkozások száma csökkenthető a gyártás megkezdése előtt.

Összefoglalás

A MAGMA kutatása rávilágít, hogy a fejlett szimulációs eszközök kulcsfontosságúak a hőkezelés komplex fizikai jelenségeinek megértésében. Az alátámasztási stratégia szimuláció-alapú optimalizálása hatékony módja a deformáció minimalizálásának és a megbízható gyártási folyamatok biztosításának az acéliparban.

A teljes publikáció és a technikai részletek a MAGMA hivatalos weboldalán érhetők el.