İlk Denemede Üstün Kalitede Dökümler!
Günümüzün rekabetçi koşullarında, mühendisler ürün geliştirme süreçlerinde en çok hem parça hem de kalıp takımlarında olabildiğince az değişiklik yaparak sağlam bir proses oluşturmaya dikkat ediyor. Otomotiv sanayine çalışan dökümhanelerde özellikle montaj hattında kaynak işlemine tabi tutulmak üzere üretilen dökümlerin çok sıkı kalite kriterlerini karşılaması gerekiyor. Döküm parçaların kaynak işlemine tabi tutulan kesitlerinde en çok karşılaşılan vakaların başında çekinti haricinde hava sıkışması geliyor. Sıkışan hava kaynak esnasında genleşerek fireye yol açan yapısal bozulmalar meydana getiriyor.
NingBo HuiWang Casting Mould firması geçtiğimiz günlerde oldukça kompleks bir tasarıma sahip kiriş parçasının kalıp tasarımı üzerinde çalışmaya başladı. Parça kalitesini istenen düzeyde sağlamak ve numune süreçlerini hızlandırmak amacıyla MAGMASOFT® otonom mühendislik yaklaşımından faydalanmaya karar veren proje mühendisleri çalışma sonucunda çok önemli bir başarıya imza attılar. 416 x 182 x 22 mm ölçülere ve kendine özgü biçimde 4,3 mm et kalınlığına sahip 4,45 kg ağırlığındaki ADC12 kiriş parçasının üretiminde minimum çekinti ve minimum hava sıkışması elde etmek amacıyla oldukça düzgün bir dolum profili oluşturulması gerekiyordu. İlk aşamada bu iki kriter göz önüne alınarak Şekil 1’de görüldüğü üzere dört farklı yolluk kombinasyonu tasarlandı.
A tasarımında daha küçük boyutlarda beş yolluk girişi bulunurken diğer üç tasarımda en riskli noktaları beslemek üzere bir büyük ve daha küçük boyutlarda iki girişe sahip kombinasyonlar denenmesi hedeflendi. (B, C ve D).
MAGMASOFT®'un üstün özelliklerinden Sanal Analiz modülü sayesinde bu dört tasarım ayrı ayrı incelendi ve “Düzgün Dolum” optimizasyon kriterine göre değerlendirmeye alındı. Mühendisler, kalıp dolum aşamasının genelinde hava sıkışmasını minimize etmek amacıyla toplam ergiyik yüzey alanını en aza indirmeyi amaçlayan bu kriter sayesinde çok önemli bulgulara ulaştı. A tasarımı en az hava sıkışmasına sahip kombinasyon olarak öne çıkarken B tasarımı ise yaklaşık %10 daha fazla ergiyik yüzey alanına sahip olarak verimi en düşük tasarım olarak tespit edildi (Şekil 2).
Analizlerde büyük yolluk girişleri kritik noktaların daha uzun süre beslenmesine katkı sağlarken diğer yandan yapı içerisinde gerilimler oluşturarak nihayetinde parçanın deforme olmasına neden oluyordu. Ayrıca, farklı bölgelerdeki belirgin sıcaklık farklılıklarından dolayı kalıp ömrünün de olumsuz etkilendiği mühendislerin gözüne çarpan bir diğer önemli nokta oldu. A tasarımının söz konusu riskleri ortadan kaldırarak ideal dolum koşullarını sağlayan optimum tasarım olarak seçilmesi sonrasında analizlere devam edildi.
Dolum sonuçlarını takiben ceplerin konumlandırıldığı analizde, Şekil 3’te görüldüğü üzere A tasarımının yüksek sıkışmalara yol açtığı ve dolayısıyla kaynak işlemi için verimsiz bir iç yapı meydana getirdiği görüldü.
İkinci analizde ise döküm parçadaki kritik nokta üzerinde yeni bir cep kanalı açılarak sorun ortadan kaldırıldı.
Final aşamasında, belirlenen yolluk kombinasyonu dahilinde optimum proses parametrelerinin ve parça basım koşullarının belirlenmesine geçildi. Gerçekleştirilen yeni MAGMASOFT® Sanal Analiz çalışmasında ortaya çıkan sonuçlar dikkat çekiciydi. Bu noktada asıl hedef yolluk girişlerinde minimum hızı garanti altına alarak hava sıkışmalarını azaltmak ve yapının bütünlüğünü sağlamak olarak belirlendi. Diğer yandan da ergiyik sıcaklığının belirli bir değerin altına düşmesinin engellenmesiyle soğuk birleşmelerin önüne geçecek bir ikinci faz hızında çalışmaya dikkat edildi. Analizde sadece ikinci faz hızı göz önüne alındı ve 0,1 m/s aralıklarla 3,5 ve 4 m/s arasında değişen bir hız profili incelendi.
Sanal Analiz sonuçlarında, incelenen en düşük ikinci faz hızında dahi herhangi bir sıcaklık düşüşü nedeniyle soğuk birleşme oluşmadığı ve tüm hız profillerinin başarılı sonuçlar verdiği görüldü. İlk deneme üretimi, 1600 ton pres gücüne ve bir vakum ünitesine sahip yüksek basınç enjeksiyon döküm tezgahında gerçekleştirilirken elde edilen yapıların gayet homojen olduğu, yapılan X-Ray muayeneleriyle de doğrulandı. Takip eden kaynak işlemleri sırasında MAGMASOFT®’un ortaya koyduğu minimum hava sıkışması değerleri doğrulanırken ilk denemeden hemen sonra parçanın seri üretimine geçildi.
MAGMASOFT® yaklaşımıyla gerçekleştirilen oldukça detaylı analizler sayesinde parça geliştirme ve proses validasyon aşamaları oldukça hızlı bir şekilde tamamlanırken, elde edilen optimum proses koşulları ve parça yapısı mühendisler tarafından tamamen memnun edici bulundu.
Sistematik MAGMASOFT® metodolojisinin faydaları bir kez daha ortaya çıkarken yapılan simülasyonların sağladığı sonuçların ve yazılımın ürün geliştirme projelerinde sunduğu çözümlerin eşsiz olduğu kanıtlanmış oldu. Bu sayede proje süreleri gözle görülür şekilde kısalırken numune ve kalıp revizyon çalışmalarının da minimize edilmesi firmanın maliyetlerini önemli ölçüde düşürmesine imkân sağladı.
NingBo HuiWang Casting Mould Industrial Co., Ltd. Hakkında
1992 yılında kurulan ve Çin Enjeksiyon Kalıpları Üretimi Mükemmeliyet Girişiminin bir üyesi olan NingBo HuiWang Casting Mould Industrial Co. Ltd. firması, otomotiv ve elektronik endüstrilerinden sayısız uluslararası müşteriye hitap ederek en yüksek kalitede enjeksiyon kalıpları üretiyor. 2013 yılından bu yana HuiWang firması MAGMASOFT®’un üstün özelliklerini süreçlerine entegre etmesi sayesinde geliştirdiği ürünlerin kalitesini ve güvenilirliğini her geçen gün daha üst seviyelere taşıyor.
