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重力鑄造澆鑄系統之氣泡追蹤模擬

 
 
Bubble tracking in a gravity die casting ingate system
公司:HYDRO Aluminum
作者:Andreas Buchholz
 

案例:Cylinder head

 
模具本體說明
 

澆鑄系統

 

澆口設計

澆口由流道底部與鑄件相連,每個澆口中間位置設計氣泡聚集區

 
模具本體的連接位置說明
 

問題描述:

  • 鑄件在gate1與 gate2之間的區域在凝固後發生縮孔缺陷
  • 希望以 FLOW-3D了解縮孔發生的原因

檢討

 

鑄件縮孔發生的原因

  1. 凝固過程中鑄件收縮造成縮孔
    → FLOW-3D 凝固分析確認了該位置的縮孔並非凝固形成的縮孔
  2. 氫氣析出造成氣體縮孔
    → 成形前對材料進行了前處理,排除這個因素
  3. 砂芯產生氣體造成氣體縮孔
    → 如果是砂芯產生氣體,氣體位置應該是均勻分布,而非聚集一處
澆注過程中捲入氣體

可能原因1. 澆注過程中在流道區域造成氣體被『吸入』金屬融湯內
可能原因2. 金屬融湯在澆道流動過程中將氣體『帶入』鑄件
 
原因確認
 

分析一、假設澆注過程中金屬液體壓力變化將氣體帶入鑄件


結果顯示壓力差應該不致於帶入氣體

 
 

分析二、假設澆注過程中金屬融湯在澆道內將氣體帶入鑄件

開啟 Bubble 模擬

  • Bubbles generated below inlet with constant rate
  • Density: 10 x density of air (oxide skin)
  • Size (diameter): 0.3 mm, 0.5 mm, 0.8 mm
  • Partial interaction/full interaction