Ferromatrix: Simülasyon, Dökümlerdeki Değişimleri Destekliyor
Kaynaklı parçanın dökümle değişimi çoğu zaman zorlu bir iştir. Aynı zamanda, dökümhane için yeni pazar ve ürünleri inceleme açısından enteresan fırsatlar da sunar. Belçikalı dökümhane Ferromatrix, halı ve tekstil ürünleri için, dokuma makineleri alanında dünya lideri olan kardeş şirketi Van de Wiele için döküm parçalar üretmektedir.
Yeni geliştirilen bir halı tezgahı için arzulanan, bir önceki modelde kullanılan çeşitli kaynaklı parçaların, dökme demir yapı parçaları gibi maliyet açısından daha etkin üretilmesi şeklinde idi. Bu parçalar arasında 6 m uzunluğunda, 1 ton ağırlığında çözgü levendi adı verilen bir döküm de mevcuttu.
Bu tür uzun bir yapının döküm olarak üretilmesi için iki önemli sorunun çözülmesi gereklidir: Mekanik özelliklerin en azından kaynaklı parçadakine eşdeğer olması gerekmektedir. Bu da yeni geliştirilen, yüksek dayanımlı ve sünek Ferromatrix yüksek silikon içerikli ferritik alaşım kullanılarak elde edilebilir. Bunun yanında ince cidarlı kısım için istenilen boyutsal kararlılığın sağlanması gerekir. Bir dökümün lineer çekmesi ve distorsiyon davranışı katılaşma ve soğuma esnasında oluşan kalıntı gerilmelerden etkilenir. Kalıntı gerilmeler farklı duvar kısımlarındaki düzensiz soğumadan kaynaklanır ve maça ya da döküm kaynaklı ortaya çıkan çekmeyi kısıtlar. Yalnızca tecrübeye dayalı olarak boyutsal toleransların öngörülmesi ya da deneme yanılma yöntemi bu parça için kullanılabilecek bir seçenek değildir.
Bu noktada Ferromatrix mühendisleri, dökümlerdeki kalıntı gerilmeleri ve distorsiyonu tahmin etmek için MAGMASOFT® modülü MAGMAstress kullanımının bilgilendirici olacağına güvenmişlerdir. Gerçekleştirilen ilk simülasyon orijinal olarak seçilen döküm tasarımının sub ruler yapısında kuvvetli bir dikey distorsiyona neden olduğu görülmüştür.
Çözgü levendinde distorsiyonun parça üzerinde tasarım değişikliği ile azaltılması, dokuma tezgahındaki mevcut alanın yetersiz olması dolayısıyla olası değildi. Bu yüzden Ferromatrix’teki döküm profesyonelleri, distorsiyon seviyesini azaltacak ve aynı zamanda düzgün kalıp dolumu sağlayacak ve porozite içermeyecek ürünler elde edilecek alternatif bir döküm tasarımı oluşturma durumunda kaldılar. Bu dökümhanelerde sıkça karşılaşılan bir çelişkidir: gerekli besleyiciler tarafından doğal olarak oluşan büyük miktardaki ısı girdisi, yönlü katılaşma sağlamak için gerekli büyük sıcaklık gradyanlarının oluşmasına neden olur. Ancak, döküm distorsiyonunun minimizasyonu için sıcaklık gradyanlarındaki düşüş ile birlikte dökümün homojen bir şekilde soğutulması gerekir.
Entegre kalıp dolum, katılaşma ve döküm gerilmeleri simülasyonlarının yardımıyla izin verilen tolerans sınırlarında distorsiyon içeren ve diğer parça gereksinimlerini riske atmayan ürünler ortaya çıkaran bir döküm tasarımı geliştirilmiştir. Aynı prosedür yeni tezgahtaki diğer dökümler için de uygulanmıştır. Döküm proses simülasyonu kullanımı ile Ferromatrix, yapı parçaları için ilk kez uzun sureli ve masraflı deneme yanılma yöntemlerine gerek duymadan, güvenilir döküm tasarımları ile başarılı olmuştur.
Ferromatrix NV in Kortrijk-Marke,Belçika, tekstil makineleri üreticisi Van De Wiele Grubu’nun bir üyesidir. Gruba bağlı bir dökümhane olarak çalışmaya 1936 yılında başlamıştır. 1978 yılında ise dökümhane operasyonel olarak bağımsız bir taşeron şirket olarak işlemeye başlamıştır. Yıllık kapasitesi 18.000 ton olan Ferromatrix, mevcut iki adet otomatik soğuk döküm hattında sfero, gri, kompakt grafit, SiMo ve ADI demir üretimlerini gerçekleştirmektedir. Dökümhane, MAGMAiron ve MAGMAstress modüllerini de içeren 8 çekirdekli MAGMA5 lisansını kullanmaktadır.
