Numerische Simulation des Schmelzformgießens von Aluminiumlegierungsteilen

Mit der Entwicklung von elektromechanischen Produktteilen hin zu dünnwandigen, komplexen und leichten Bauteilen, Präzisionsguss aus Aluminiumlegierung Die Technologie hat große Aufmerksamkeit erregt. Schmelzform Präzisionsguss Die mit diesem Verfahren hergestellten Gussteile weisen eine höhere Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität auf als andere Gießverfahren und bieten daher vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Allerdings bestehen Nachteile wie eine große Bandbreite an Prozessparametern und deren gegenseitige Beeinflussung, was zu langen Zykluszeiten, einem höheren Ausschussanteil beim Gießen dünnwandiger Teile und komplexer gekrümmter Oberflächen führt.

Für die Festlegung der Gießprozessparameter im orthogonalen Testprogramm wird die ProCAST-Software für den Präzisionsguss der Schmelzform verwendet. Gießverfahren Die numerische Simulation von Strömungs-, Temperatur- und Spannungsfeld dient der Bestimmung der Optimierungsfaktoren für die Kombination verschiedener Programmebenen. Quarzglas, das sowohl Dichte als auch lineare Ausdehnung minimiert, wird für die Beschichtung verwendet. Als Bindemittel für die Schalenbildung dient schnelltrocknendes Kieselsol mit guter Gießqualität, hoher Produktionseffizienz und Umweltverträglichkeit. Basierend auf der Theorie des dreidimensionalen Gittermodells und der Monetschen Rheologie wurden das Radien- und das Mengenverhältnis der feuerfesten Partikel mithilfe des Kugelstapelmodells und der geometrischen Beziehung des Kugelmittelpunkts berechnet. Der Feinpulveranteil und das Pulver-Flüssigkeits-Verhältnis der Beschichtungen wurden mittels Einfaktor-Rotationsversuch ermittelt. Die Formulierung der schnelltrocknenden Kieselsol-Beschichtung basiert auf den Ergebnissen der Viskositätsmessung. Durch orthogonale Konvektionstrocknungsversuche an Flachplattenproben wurden Trocknungszeit und Verformung der Proben koordiniert und das optimierte Kombinationsschema der Prozessparameter mittels Extremwertanalyse abgeleitet.

Abschließend wurden die Gehäuseherstellung und die Gießversuche für Motorrahmen und Bodenflanschteile durchgeführt. Der gesamte Herstellungsprozess dauerte etwa 34 Stunden, wodurch die Produktionseffizienz deutlich gesteigert werden konnte. Nach dem Entwachsen wies die Gehäuseoberfläche eine glatte, rissfreie Oberfläche mit guter Qualität auf. Die Ergebnisse der Legierungsgussversuche belegen die hohe Zuverlässigkeit und die große wirtschaftliche Bedeutung der optimierten Prozessparameter.