Livarski vestnik 60/2013 št. 4
Konrad Weiss, RWP GmbH, Nemčija
P. Malinowski, J. S. Suchy
Znanstveno-tehnološka univerza, aleja Mickiewicza 30, 30-059 Krakov, Poljska
Zdenka Zovko Brodarac, Faruk Unkić
Univerza Zagreb, Metalurška fakulteta, Aleja narodnih heroja 3, 44103 Sisak, Hrvaška
Davor Stanić
CIMOS, P.P.C. Buzet d.o.o., Most 24, 52420 Buzet, Hrvaška
B. Karpe, B. Kosec, T. Kolenko, G. Brovč, M. Bizjak
Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Aškerčeva cesta 12, Ljubljana, Slovenija
Konrad Weiss, RWP GmbH, Nemčija
SIMULACIJA LIVARSKIH POSTOPKOV – ZGODOVINA, SEDANJE STANJE, PRIHODNJI RAZVOJ
IZVLEČEK
Danes zahtevajo razvojni projekti virtualne prikaze kot eno izmed orodij za skrajšanje časa razvoja procesa. Programi za virtualno resničnost povezujejo geometrijo in zahteve znotraj dobro razvitega vidnega prostora. Način povezanosti med zahtevami in geometrijo je ali zelo zapleten s povezavami z različnimi računalniškimi programi ali pa preprostejši, če obsega le organiziranost povezav.
Livarska industrija kot eden od osnovnih izdelovalcev, npr. avtomobilskih delov, poskuša že več kot 50 let uporabljati pomožne sisteme, da se dokoplje do več vedenja in gotovosti o livarskem procesu. Ko so se pojavili računalniki in postali vse bolj priljubljeni, je tudi livarska industrija zahtevala uporabo tega orodja. Danes se uporablja več orodij za različne simulacije, ne da bi bile poznane osnove in izvori teh orodij. Vendar je potrebno za pravilno uporabo teh orodij razumeti osnove.
S tem se začenja ta prispevek. Prikazan bo kratek pregled zgodovine in osnov, ki jih uporabljajo programi za simulacije v livarstvu. Naslednji korak bo prikaz sedanjega stanja z nekaterimi opombami glede uporabe in uspešnosti livarskih simulacij. V tretjem delu pregleda bom poskusil odkriti potrebe po virtualni resničnosti in njenih možnostih, da bi se v pravi luči prikazala podpora, ki jo bodo nudile informacijske tehnologije v prihodnjih desetletjih.
Simulacija je danes pomemben del virtualne resničnosti. Razvoj novih sestavnih delov ni več mogoč brez pomoči, ki jo nudijo različna informacijske tehnologije. Tako proces razvoja zahteva že v samem začetku uporabo simulacijskih orodij. Vendar ostajajo še vedno veljavna pravila razvoja in načrtovanja. Že z začetnim načrtovanjem se v blokovni shemi pojavi virtualna resničnost, ki pripelje konstruktorja preko virtualne optimizacije do prvih rezultatov.
Znanstveno-tehnološka univerza, aleja Mickiewicza 30, 30-059 Krakov, Poljska
MASTERDB – SISTEM ZA UPRAVLJANJE S TEHNOLOŠKIM ZNANJEM
IZVLEČEK
Sistem MasterDB je zgrajen, za nadzorovanje toka informacij med podrejenimi strežniki SimulationDB. Omogoča, da se livarska tehnologija, ki je bila razvita v eni veji podjetja, hitro prenese v drugo vejo podjetja. Sistem MasterDB se uporablja za učinkovito upravljanje s tehnološkim znanjem v celotnem livarskem podjetju. Sestavljen je iz podsistemov SimulationDB.
Zbirka tehnološkega znanja shrani podrobne informacije vsakega koraka proizvodnega procesa.
Podatkovna zbirka SimulationDB za livarske inženirje ima več prednosti, ki so:
- tehnološki podatki so zbrani na enem mestu,
- preprost dostop do rezultatov simulacije,
- primerjava virtualne in realne tehnologije,
- učenje mladih in neizkušenih tehnologov,
- preprosto iskanje in analiziranje podatkov,
- ustvarjanje nove tehnologije na osnovi informacij iz sistema SimulationDB.
Prednosti sistema MasterDB so:
- delitev tehnološkega znanja med vejami podjetja,
- lažji dostop do specializiranega tehnološkega znanja,
- izboljšanje konkurenčnosti in učinkovitosti podjetja,
- zmanjšanje sredstev – ni potrebno uporabiti več skupin tehnologov za rešitev istega vprašanja.
Ključne besede: podatkovna zbirka za rezultate simulacije, zbirka znanja, upravljanje s proizvodnim procesom
Zdenka Zovko Brodarac, Faruk Unkić
Univerza Zagreb, Metalurška fakulteta, Aleja narodnih heroja 3, 44103 Sisak, Hrvaška
Davor Stanić
CIMOS, P.P.C. Buzet d.o.o., Most 24, 52420 Buzet, Hrvaška
PREISKAVA STRJEVANJA ZLITINE AlSi9MgMn S TERMIČNO ANALIZO
POVZETEK
Aluminijeve zlitine se široko uporabljajo v številnih industrijah in večajo se zahteve po kakovosti glede na mikrostrukturne, mehanske in tehnološke lastnosti. Preiskovali smo novejšo večkomponentno zlitino AlSi9MgMn, namenjeno za visokotlačno ulivanje zaradi njene nenavadne kemijske sestave. Ker te zlitine ni v mednarodnih standardih in je le kratko opisana v internem standardu proizvajalca, predstavlja izziv za razumevanje mehanizma njenega strjevanja. Glavne značilnosti zlitine so velik delež mangana in majhen delež železa ter dobre mehanske lastnosti, predvsem duktilnost.
Namen prispevka je ugotoviti strjevalno zaporedje v zlitini AlSi9MgMn z velikim dodatkom mangana z izračunom ravnotežnega faznega diagrama in z diferenčno vrstično kalorimetrijo ter s povezavo termodinamičnih parametrov in dobljene mikrostrukture. Termodinamični izračun je odkril naslednje strjevalno zaporedje v odvisnosti od temperature: pri visoki temperaturi se izloča faza AlxMnyFezSiu , nato se razvije primarna dendritna mreža, sledi glavna evtektska reakcija in končno se že v trdnem stanju evtektsko izloči faza Mg2Si. Diferenčna vrstična kalorimetrija je omogočila natančno določitev temperature faznih premen. Termodinamična preiskava ni nakazala nobene reakcije v trdnem stanju. Preiskave mikrostrukture s svetlobno in elektronsko mikroskopijo so pokazale, da so prisotne naslednje faze: dendriti primarnega aluminija (αAl), visokotemperaturni fazi Al15(MnFe)3Si2 in Al5FeSi , glavni evtektik αAl+βSi, intermetalna železo-magnezijeva faza Al8Mg3FeSi6 , ki se je razvila iz iglaste faze Al5FeSi, in sekundarne evtektske faze na osnovi magnezija kot binarni evtektik (αAl + Mg2Si).
Sinergija med termodinamično in mikrostrukturno preiskavo omogoča natančno ugotoviti strjevalno zaporedje z reakcijami in ustreznimi temperaturami vred.
Ključne besede: zlitina AlSi9MgMn, strjevalno zaporedje, termična analiza, mikrostruktura
na vrh
B. Karpe, B. Kosec, T. Kolenko, G. Brovč, M. Bizjak
Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Aškerčeva cesta 12, Ljubljana, Slovenija
ANALIZA PRENOSA TOPLOTE PRI POSTOPKU NABRIZGOVANJA TALINE NA HLADILNO VRTEČE SE KOLO
POVZETEK
Nabrizgovanje taline na eno samo hladilno vrteče se kolo je najosnovnejši postopek izdelave hitro strjenih tankih kovinskih trakov. Razvoj mikrostrukture po debelini traku je v največji meri odvisen od same debeline novo nastalega traku, prestopa toplote na stiku med talino in hladilnim kolesom, hitrostjo prevoda toplote v talini in valju ter nukleacijskih in rastnih mehanizmov litega materiala. Izračuni kažejo, da ima toplotna upornost na stiku med talino in kolesom zelo velik vpliv na ohlajanje taline ter segrevanje površine kolesa in se jo v izračunih prenosa toplote ne sme zanemariti, čeprav je sorazmerno gledano njena vrednost zelo majhna. Predstavljena je nova metoda izračunavanja toplotne upornosti na stiku preko variabilnega koeficienta toplotnega prestopa, ki upošteva fizikalne lastnosti litega materiala, procesne parametre ter čas stika med talino oz. novo nastalim trakom ter obodno površino kolesa. Iz rezultatov se lahko zaključi, da imajo procesni parametri, ki vplivajo na debelino nabrizga taline, daleč največji vpliv na hitrost ohlajanja in strjevanja taline. Izračunana je tudi toplotna bilanca hladilnega kolesa ter vpliv hlajenja obodne površine na strjevanje taline v primeru industrijskega kontinuirnega litja večjih količin taline.
Ključne besede: hitro strjevanje, kovinski materiali, toplotna bilanca, koeficient toplotnega prestopa, numerično modeliranje
na vrh