1. 11. 2011

Zvýšení kvality odlitků pomocí programu MAGMAsoft® ve Slévárna Třinec, a. s.

Program MAGMAsoft® je ve společnosti Slévárna Třinec využíván velmi intenzívně již v předvýrobní fázi a je velkým pomocníkem při stanovení nejvhodnější slévárenské technologie. Zkrácením výrobního času a použitím technologie nevyžadující další úpravy a zkoušky a odbouráním nákladných oprav, dochází ve firmě Slévárny Třinec k výraznému snížení výrobních nákladů odlitků.

 

Společnost Slévárna Třinec, a. s. si pořídila simulační program MAGMAsoft® v roce 1999 pro podporu svého technologického oddělení a optimalizaci samotné slévárenské technologie. Firma se zabývá výrobou ocelových odlitků, odlitků z tvárné a šedé litiny, a proto byly nainstalovány odpovídající programové moduly MAGMAstandard, MAGMAsteel a MAGMAiron, které tuto problematiku plně postihují. Jako nadstavba, byla instalace doplněna o modul MAGMAstress, který přesně popisuje vznik zbytkových napětí, deformací a trhlin. Potřeba těchto znalostí byla dána především širokým výrobním sortimentem slévárny a potřebou zvýšit jakost vyráběných odlitků.

Jako příklad zvyšování kvality odlitků a snižování nákladů na následnou apretaci uvádíme odlitek rámu z materiálu GS-52 o hmotnosti 5.720 kg. Pro materiál formy a jádra byla použita chrom-dunitová směs pojená vodním sklem. V první fázi optimalizace slévárenské technologie byla simulace provedena pro ověření správnosti návrhu slévárenského technologa. Na obr. č. 1 je uvedeno teplotní pole odlitku při 50% naplnění dutiny formy. Zde je dobře patrná situace, kde dochází k přelévání taveniny v odlitku, kde s ohledem na pokles teploty čela proudu může docházet ke vzniku studených spojů a zavalenin. Současně byly zjištěny problémy s odvzdušněním horní části odlitku. Další výsledky ukázaly problémy s vnitřní zdravostí odlitku z důvodu použití poddimenzovaných nálitků (Obr. č. 2), kdy došlo k výskytu staženin, které přecházely z nálitku do odlitku, a staženin mezi dvěmi koncovými nálitky. Obr. č. 3 pak prezentuje rozložení mikroporezity dle Nyiamova kritéria. Na základě těchto výsledků byla připravena nová slévárenská technologie (úprava technologických přídavků, úprava výfukové soustavy, změna počtu a velikosti nálitků, nová vtoková soustava), která po ověření novým výpočtem splnila očekávání a odlitek byl uvolněn do výroby. Vzorkový kus byl vizuálně zkontrolován a následná ultrazvuková zkouška potvrdila, že upravená technologie navržená a nasimulovaná pomocí programu MAGMAsoft® je správná. Obrázek č. 1B znázorňuje klidnější plnění, jenž bylo dosaženo změnou zaústění vtokové soustavy. Na obrázku č. 6 je zobrazen výskyt staženin, které jsou po úpravě technologie soustředěny pouze do nálitků. Obrázek č. 3B zobrazuje rozložení mikroporezity dle NIYAMOVA kritéria, dosaženého úpravou slévárenské technologie.