作者: E. Attar ,
A.Trepper , H.Wiehler, C.Koerner
WTM, INSTITUTE OF SCIENCE AND
TECHNOLOGY OF METALS
UNIVERSITY OF
ERLANGEN-NUERNBERG
Integral foam moulding (IFM)
制程是一种新的铸造制程,铸件成品类似塑料发泡成品,表层为平滑金属,中心则为发泡结构。塑料发泡制程在业界使用超过四十年,也证明了该制程可以简化结构设计,降低制造成本,以及增加结构强度。换句话说,金属发泡制程如果完善,该制程的优点(材料轻量化,降低材料成本)会有更广的应用效果。
目前应用于金属的 IFM 制程有两类,一种是 Low
pressure integral Foam Moulding , 另一类为 High pressure
integral Foam Mouldin 。本文将以 FLOW-3D
作为数值模拟的工具,进行相关的模拟及研究,希望能够找到影响该制程成形良窳之关键。
Low Pressure Integral Foam
moulding
Fig1 制程说明
调整一:料管柱塞运动对于金属铸件的缩孔影响
A.• 原始设定(两段设定)
Fig 2, FLOW-3D 模拟金属流动状况
铸件截面缩孔
B. 修改设定(多段设定)
Fig3, FLOW-3D 模拟金属流动状况
铸件截面缩孔
推动速度的调整
A. 原始设定
C.修正设定
调整二:催化剂摆放位置对于缩孔的影响
A. 催化剂放置于 A 处
Fig4, FLOW-3D 模拟金属流动状况
B. 催化剂放置于 B 处
Fig5, FLOW-3D 模拟金属流动状况
相同的进料速度搭配不同的催化剂放置处,催化剂的分布状况会随之不同。
同一个催化剂放置位置,搭配不同的柱塞推动速度,其分布状况也会不同
发泡金属铸件截面状况
High Pressure Integral Foam
moulding
Fig6. 制程说明
实验模具尺寸及规格
Fig7. FLOW-3D 模拟充型
不同的铸件厚度其催化剂的分布状况
接续的研究主题
1. 催化剂的尺寸与形状对于充型后催化剂的分布影响
2.
催化剂的数量对于发泡的影响
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