visiona pdf
Transcript of visiona pdf
1 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
Valente ing. Lorenzo – Valente dr. Tiziano
ECOTRE: Esclusivista ProCAST, QuikCAST e FONDAREX per l’Italia
2 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Periodo: 1 anno
ATTIVITA’
Processo: pressocolata con e senza sottovuoto
Casi: 130 stampi simulati con ProCAST\QuikCAST
Obiettivo: scegliere la pressa ottimale per stampare un pezzo
Scenario: Nomogramma pressa generalmente utilizzato in fonderia, ma
diagramma PQ2 poco conosciuto
N.B.: la scelta della pressa deve considerare le prestazioni richieste
dall’insieme: “stampo-pistone-contenitore-parametri di processo”
3 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
PRESTAZIONI PRESSA
SOLIDIFICAZIONE RIEMPIMENTO
Diagramma PQ2
Portata2\Pressione
Nomogramma
Diagramma: Superficie
stampabile\Pressione sulla lega
Pressione d’iniezione adeguata per
garantire la velocità di seconda fase
del pistone al fine di riempire la cavità
pezzo in un tempo massimo
Pressione di Terza Fase per
compattare la lega e quindi
compensare il ritiro volumetrico del
pezzo (circa 7%)
80% fonderie italiane 10% fonderie italiane
4 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Il diagramma mostra la pressione d’iniezione
sulla lega e la portata (quadratica) con i
pistoni disponibili con la pressa
Il diagramma mostra la Pressione di Terza Fase
sulla lega con i pistoni disponibili con la pressa.
Questa pressione è in funzione della Superficie
Stampabile e della Forza di chiusura
Riempimento: Diagramma PQ2 Solidificazione: Nomogramma
PRESTAZIONI PRESSA
Es. Italpresse 400 SC
5 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Le prestazioni del gruppo d’iniezione della pressa sono definite da 4 parametri:
1. Pressione di linea: 122.5 Bar
2. Diametro cilindro: 115 mm
3. Pistoni disponibili: 55-90 mm
4. Velocità massima pistone senza lega
COSTRUIRE IL DIAGRAMMA PQ2 PRESSA
Italpresse IP 400 SC
6 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Colosio
PFO 560
Italpresse
IP 400 SC IDRA
OL 900S
DEFINIRE LE PRESTAZIONI D’INIEZIONE
RICHIESTE DAL PEZZO
STAMPO: n.cavità, lay-out,..
PEZZO: tempo di riempimento
QUALE PRESSA OFFRE LE PRESTAZIONI
RICHIESTE DA PEZZO-STAMPO-PISTONE-
CONTENITORE-PARAMETRI PROCESSO?
CONTENITORE: lunghezza, ø,.
PISTONE: ø, …
PARAMETRI PROCESSO: V, P, T,…
7 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Le prestazioni d’iniezione richieste dipendono da 3 parametri
1. Tempo di riempimento
2. Velocità attacco di colata
3. Perdite di carico (Cd: Coefficiente di Scarico):
contenitore, canali di colata, sottovuoto,
DEFINIRE LE PRESTAZIONI D’INIEZIONE RICHIESTE DA PEZZO-
STAMPO-PISTONE-CONTENITORE-PARAMETRI
SONO TRE IPOTESI…
8 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Stesso Pezzo-stampo-pistone-contenitore, ma colata diversa:
Da Peggiore reologia: Cd=0.70
A Migliore reologia: Cd=0.80
Q2
Q2
P
Tempo di riempimento
= Portata
Volume Pezzo /
Q2 Q2
P
Q2
Pcd_0.8
Pcd_0.7
Densità/(2gxCd2) x (Velocità attacco)2
= Pressione d’iniezione richiesta
Pmax and Pmin con 2 Cd. Es.: 0.70– 0.80
Riduzione del 24% di Pressione e Forza richieste
DEFINIRE LE PRESTAZIONI D’INIEZIONE RICHIESTE DA PEZZO-
STAMPO-PISTONE-CONTENITORE-PARAMETRI
9 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
DAL DIAGRAMMA PQ2 TEORICO AL PROFILO D’INIEZIONE REALE
Pressioni e Velocità d’iniezione reali
Durante la colata
Spesso il diagramma PQ2 pressa-stampo-pistone-contenitore-parametri propone la scelta
di una pressa, ma poi in produzione la pressa è sottodimensionata… o vicecersa
Perché?
Pressioni e Portata d’iniezione ipotizzate
Pre-colata
10 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
1982 - Incompleta 2005 - Parziale 2009 – Simulazione Completa
Materozza Pistone-Contenitore Versamento-Pistone-Contenitore
Film Film Film
SVILUPPO DEL SOFTWARE PROCAST E QUIKCAST
Matrici Matrici – Porta stampo – Pistone - Contenitore
11 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Pistone Q2 P
Pressa
PFO 560
80 2524
(dm3/s)2
315 bar
Stampo 80 1237
(dm3/s)2
191 bar
(Cd 0.7)
P = 191 bar
Q2 = 1237
P = 170 bar
80mm
CASO 01
12 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Corsa: 343 mm
Pressione: 112 Bar
Pressione Gruppo Iniezione
richiesta in tempo reale
Pistone Rallenta Pistone Rallenta
P = 170 bar
13 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
P = 170 bar
Pressione Gruppo Iniezione
richiesta in tempo reale
Pistone Rallenta Pistone Rallenta
Corsa: 424 mm
Pressione: 298 Bar
14 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Porosità da gas dopo lavorazione meccanica
CASO 02
15 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
16 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
Colata Originale Colata Ottimizzata
Lega\Stampo UNI-EN-46100 \ H13
Temperature 680°C \ 200°C
Peso pezzo 310g 310g
Peso getto 2320 g 2448 g
Ø Pistone 70 mm 80 mm
Contenitore 525 mm 525 mm
Attacco di colata 120mm2 - h2.8 cad. 130mm2 - h4 cad.
Sottovuoto No Sì, FONDAREX
1° fase 0.16-0.27m/s 0.15-0.68m/s
2° fase 5.3 m/s 4m/s
Partenza 2° fase 330mm 345mm
17 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
SCELTA PRESSA DALLA SIMULAZIONE
P = 55 bar
P = 26 bar
P = 280 bar
P = 130 bar
Stampo-Pistone-
Contenitore
Sottovuoto Pressione Iniezione
Richiesta
Picco di Pressione
Colata Originale No 55 Bar 280 Bar
Colata Ottimizzata Sì, Fondarex 26 Bar (-50%) 130 Bar (-54%)
18 - 20100520_Rev01
FONDAREX
Simulazione di colata per la scelta della Pressa
Minore Pressione, Minore Forza, Minor Costo
ProCAST e QuikCAST Software Simulazione Colata
Impianti Sottovuoto Proprietà del documento allegato è esclusiva di Ecotre: ne è vietata la riproduzione, diffusione, cessione completa o parziale senza l’autorizzazione scritta di Ecotre
CONCLUSIONE
Ringraziamenti a: Colosio srl, Idra srl, Italpresse spa
1. Diagramma PQ2 della pressa è necessario per conoscere le prestazioni pressa ed è
determinato da dati sperimentali
2. Diagramma PQ2 dello stampo-pistone-contenitore-parametri di processo non è
sufficiente per scegliere la pressa ed è frutto di ipotesi
3. Il software di simulazione della colata completo di stampo-pistone-contenitore calcola
la reale perdita di carico e la pressione d’iniezione richiesta alla pressa
E’ possibile scegliere la pressa ottimale per stampare un pezzo soltanto con un software di
simulazione della colata completo dell’intero ciclo d’iniezione e termica stampo
N.B.: i limiti di una pressa per stampare un pezzo possono essere risolti modificando il sistema
stampo-pistone-contenitore-parametri di processo