Gjutningssimulering viktigt verktyg för ebm-papst utvecklingsingenjörer

Vid formgjutning pressas den smälta metallen in i en form med hög hastighet och under stort tryck. Hastigheten hos den smälta metallen är vanligtvis mellan 30 och 60 m/s. Gjutningstrycket uppnår värden mellan 400 och 800 bar. En hög formfyllningshastighet och höga tryck gör det möjligt att producera gjutgods med högdimensionell noggrannhet och extremt bra ytegenskaper. Det specifika gjuttrycket uppträder i håligheten hos gjutformen. Hålighetens storlek är avgörande för den hastighet som metallen har när formen fylls.

Vid beräkning av gjutningstrycket är det samtidigt viktigt att ta hänsyn till det flödesmotstånd som måste övervinnas vid förändringar i en gjutform. Ändringar i riktning, hörn, kanter och även vägghårdhet är faktorer som påverkar trycket. Dessa faktorer beräknas med användning av en avancerad beräkningsmodell, Bernoullis ekvation (p=( va2)/(2 φ

Gjutningssimulering ger ett optimalt gjutresultat
Enligt Bernoulli ekvationen finns ett bestämt förhållande mellan tryck och flödeshastighet. Vid för låg hastighet föreligger risk för stelning i öppningen till en gjutform innan den flytande metallen fyller och stelnar i gjutformens hålrum. Detta kan resultera i oregelbundenheter i metallstrukturen, och det finns också en risk för att man får oönskade slagg- eller oxidpartiklar i den stelnade metallen. Beroende på gjutmaterialet och gjutformen är det därför viktigt att välja ett lämpligt specifikt tryck för att få en gjutning av optimal kvalitet. Gjutningssimulering kan vara till hjälp här och programvaror för sådana simuleringar används också av ebm-papst utvecklingsingenjörer. Dessa numeriska simuleringar är en matematisk beskrivning av Bernoulli ekvationen. Simuleringarna ger en grafisk representation av förhållandet mellan tryck och flödeshastighet samt den optimala gjutningstemperaturen för olika metaller. På detta sätt kan utvecklingsingenjörerna skapa de bästa förutsättningar för att både optimera gjutverktygen och gjutresultaten.