SIMULACIÓN CPI

Cast-Designer CPI (Casting Process Insight) es una poderosa herramienta que proporciona en detalle los datos del flujo del metal, la solidificación y la transferencia de calor en los términos necesarios para satisfacer las exigencias de la metodología de cálculo FEM. CPI se ha diseñado específicamente para el estudio de la pieza fundida, el diseño del molde y de la producción, aunque con capacidades más modestas que la simulación numérica tradicional.

Mediante Cast-Designer CPIel usuario puede detectar zonas dónde potencialmente pueden aparecerproblemas de llenado y de solidificación con los sistemas de alimentación y mazarotasen estudio. El usuario no tiene que ser un experto en simulación para poder emplear el CPI. CPI es muy rápido, en la práctica se requiere muy poco tiempo para la evaluación del diseño del proceso. CPI puede ser empleado por el fundidor, el moldista o diseñador para la reducción del tiempo de desarrollo del producto y modificaciones de molde.

BENEFICIOS PARA EL USUARIO

CPI es realmente la única herramienta práctica en el mercado que da soporte a los diseñadores e ingenieros para tomar decisiones rápidas en el diseño de piezas y moldes, así como para la optimización de la producción.

  • Basado en la última tecnología FEM.
  • El más potente generador malla de alta calidad para cualquier geometría.
  • Tecnología innovadora de alta precisión en comparación con los métodos tradicionales.
  • Proporciona resultados en menos de una hora disponiendo del CAD de la pieza.
  • Único entorno para el CAD, diseño y análisis. Configuración del modelo y análisis con unos pocos clics y en unos pocos minutos.
  • Fácil de usar y reducido tiempo de aprendizaje.

BEST-IN-CLASS

La elegancia del CPI reside en la combinación de la función de diseño del Cast-Designer con la velocidad de obtención de resultados en cualquier etapa del diseño o de la producción. Por ejemplo, en la fase de concepción del diseño del molde habrá diferentes alternativas y es importante disponer de una herramienta rápida de verificación para descartar los diseños insatisfactorios. En consecuencia, en esta etapa la simulación tradicional numérica no es aplicable.

ORIGINAL DESIGN

Air Entrapment in filling

Evaluación de diferentes diseños con Cast-Designer y posterior validación con la simulación CPI para seleccionar el mejor diseño para la fabricación.

OPTIMIZED DESIGN

With Optional Sub-runner

W/O Optional Sub-runner

Potentemalladode pieza y molde

El mallado de la pieza y del molde es el problema más difícil con el que se enfrenta el software de FEM. Cast-Designer lo hace ahora simple y sencillo. Con más de 20 años de estudio, innovaciones y tecnología propia se ha conseguido un proceso de mallado fácil, robusto, preciso y flexible.

  • Mallado 3D automático con generación de elementos hexaédricos. No se precisa ninguna experiencia en CAE.
  • Generación de mallado robusta y muy rápida. Control del tamaño de los elementos en diferentes direcciones.
  • Visualización previa online del mallado resultante.
  • Función‘Group’ para reestructurarlos objetos CAD tales como recombinar o extraer objeto(s) a partir de los componentes existentes. Se dispone de una función “Boolean” a nivel de malla con la que se pueden tratar algunos problemas a nivel de modelado tales como intersecciones, superposición, agujeros o superficies inconexas en el modelo original.
  • El modelo original puede ser un archivo CAD o una malla de superficie (STL por ejemplo) o una mezcla de ellos.
  • Resolución automática de problemas en el CAD tales como intersecciones, gaps, agujeros y superficies defectuosas.

Full mould of aluminum wheel in LPDC

Full mould with cooling Channels in HPDC

Top Die: 721,320 elements, 195,099 nodes (Tetrahedron)

Casting Part: 436,679 elements, 604,052 nodes (Hexahedron)

Sand Core: 776,328 elements, 203,632 nodes (Tetrahedron)

Bottom Die: 976,940 elements, 259,331 nodes (Tetrahedron)

Tecnologías innovadoras en Cast-Designer

  • Mallado basto para detectar las geometrías básicas y mantener las paredes finas con un número razonable de elementos.
  • Capas automáticas opcionalmente para asegurar que no haya elementos inconexos durante el llenado.
  • Mallados locales con diferentes densidades, sin limitación de número de bloques.
  • Refinado y mapeado para mantener una elevada calidad de malla con una buena representación geométrica.
  • ‘Mark point’ para asegurar la calidad de malla en puntos determinados.
  • ‘Catch up fine feature’ para incrementar la calidad de malla en características de geometría menudas con un reducido número de elementos de malla.
  • ‘Mesh assembly’. Mezcla de elementos de mallas totalmente automática, tecnología de vanguardia en la actualidad que genera diferentes tipos de elemento en un mismo nodo para una buena evaluación de la transferencia de calor.
  • Posibilidad de remallado de la malla superficial.
  • Generación de cascara para fundición a la cera perdida.
  • Guardar parámetros de malla para su reutilización.
  • Ayuda online para los procesos de fundición.

Tiempos de simulación para casos típicos HPDC

  • ~ 30 minutos para diseñar un sistema de alimentación con mazarotas.
  • ~10 minutos para la preparación del modelo.
  • De 1 a1.5 horas para un análisis térmico y de llenado general.
  • ~ 30 minutos para generar un informe de ingeniería.

De 4 a 5 conceptos de diseño pueden ser evaluados en una sola jornada de trabajo!

ANÁLISISMOLDE COMPLETO

El mallado del molde completo se puede llevar a cabo fácilmente en Cast-Designer con sólo un botón. Para ello se han requerido muchas tecnologías innovadoras, una de ellas es la tecnología de remallado de las superficies en contacto.

Casting and mould temperature of the casting process

Cycling simulation to achieve the thermal balance

Mallado del montaje con muy buena ratio efectiva colada-molde.

Colada117,336 nodos, molde fijo 44,993, molde móvil55,997 nodos y además las correderas, dan una muy buena ratio global del 38.2%.

El análisis de molde completo se puede utilizar para

  • Estudio más preciso de las temperaturas. Normalmente necesario para la fundición por gravedad en molde permanente ya que el tiempo de colada es mayor y el grosor de las paredes del molde juegan un papel importante en el proceso de transferencia de calor.
  • Análisis de ciclos para determinar distribución de temperaturas estabilizadas durante la producción.
  • Análisis térmico para determinar la vida del molde.
  • Análisis de tensiones en el molde completo.
  • Análisis detallado del sistema de refrigeración.

Base de datos de Materiales

Cast-Designer incluye una base de datos de 400 materiales. Podemos acceder a los datos a través de la denominación del material. Asimismo, el usuario puede personalizar la base de datos añadiendo datos de nuevos materiales o modificando los ya existentes.

Módulos de proceso avanzados

  • Thixo-casting.
  • Conformado semisólido y forjado líquido.
  • Squeezing casting (infiltración con presión) y pin squeezing.
  • Análisis de microestructura para Al y Mg.