Referanslar

Günümüzde otomotiv endüstrisi yakıt tüketimini azaltabilmek ve malzeme kaynaklarını koruyabilmek amacıyla düşük ağırlıklı tasarımları gerçekleştirmek için yoğun çaba sarf ediyor. Franken Guss Kitzingen’in teknoloji merkezi talep gören tasarım konseptlerini yüksek performanslı döküm parçalarına dönüştürüyor.

Bu amaca hızlı ve verimli bir şekilde ulaşabilmek ancak parça tasarımcısı ve döküm uzmanlarının birlikte çalışmasıyla mümkün oluyor. Bu proseste maça kullanımını azaltmak, üretim maliyetlerini düşürmek veya kalınlık değişimleriyle parçanın yük kapasitesini arttırmak amacıyla tasarım değişiklikleri yapılıyor.

Franken Guss’un alüminyum dökümünün yanı sıra demir çelik döküm parçaları üretmesi gerçeğiyle birlikte, teknoloji merkezi farklı üretim teknolojileri için optimize döküm ve ilgili proses tasarımları geliştirmeye katkıda bulunuyor. Genellikle teknoloji merkezi yeni parça verisini STEP veya IGES dosyaları halinde müşterilerden direkt olarak alıyor. İlk değerlendirme bileşen tasarımı ile ilgili kritik alanların tanımlanması adına “yalın” parçanın simülasyonu ile başlıyor. Eğer tasarım değişiklikleri gerekliyse, CATIA veya Pro/E formatında CAD verisi isteniyor. Bu modifikasyonlara paralel olarak genellikle farklı FEM yükleme analiz çevrimleri CATIA V5’te gerçekleştiriliyor.

Parça tasarımının optimize edilmesinin ardından, yolluk ve besleme sisteminin tasarım ve optimizasyonu MAGMA5 kullanılarak elde ediliyor. Simülasyon destekli tasarımda, verim ve kalite gereksinimlerine yanıt verebilmek adına genellikle birkaç denemeye gereksinim duyuluyor. Tasarımın müşteri tarafından onaylanmasının ardından (yeni tasarlanmış parçadaki konum gereksinimlerinin kontrol edilmesi gibi aşamalar tamamlandıktan sonra) döküm prosesi simülasyonu kullanımı işleme tasarımını da destekliyor. Özellikle verim artışı ve optimal model tasarımı üzerinde tekrarlanarak çalışılıyor. Yetersiz besleme olabilecek alanların öngörülmesi bileşen tasarımında küçük değişiklikleri gerektirebiliyor. Özellikle dökme demir simülasyonlarında, sıcaklık, kalıbın su içeriği ve geçirgenliği, hammaddeler gibi üretim verileriyle birlikte proses parametrelerini hassas olarak kullanmak oldukça önemli hale geliyor. Alaşımın kimyasal bileşimi, aşılama ve dökme sıcaklığı istenen üretim pratiğine göre ayarlanıyor.

Geniş hacimli gövde parçalarında döküm işlemi esnasındaki kalıntı gerilimlerle açıklanabilecek önemli distorsiyonlar meydana gelebilmekte. Bu nedenle MAGMAstress modülü kullanılarak bu bileşenler için kalıntı gerilim analizi gerçekleştirilebiliyor.

Bir süspansiyon parçası örneğine bakılacak olursa, takviye dişlerindeki güçlendirici federlerin ilk aşamada gerilim seviyesini azaltması beklenir. Simülasyonun belirttiği üzere (resim 1) bu yapısal ölçü neredeyse beklenenin tam tersi bir sonuca yol açtı. Bu çubuklar farklı soğuma hızlarına neden olarak kalıntı gerilimlerini beraberinde getiriyor ve sonuç olarak döküm çatlaklarına yol açıyor.

Franken Guss, MAGMAstress modülünü aynı zamanda bileşen yük simülasyonlarındaki kalıntı gerilimlerinin risk analizinde kullanıyor. Örneğin performans yüklerinde görülen maksimum çekme gerilmelerinin olduğu bölgelerde aynı zamanda kalıntı gerilimlerinin maksimuma ulaştığı görülebiliyor (resim 2). Bu da bileşenin yük kapasitesinin önemli ölçüde düşmesine yol açıyor. MAGMA5 sonuçlarının baz alınmasıyla birlikte, düzeltici önlemler tasarımcı ile birlikte erken bir aşamada belirlenebiliyor.

Döküm parçasının boyut ve kompleksliğine göre bu geliştirme prosesi toplamda 2 ile 10 gün arasında bir zaman alabiliyor. Daha sonra prototip detayları ve seri plakalar bu datalardan yola çıkarak elde ediliyor. Bunlar plaka model tasarımı ve döküm elemanları verilerinin yanı sıra besleme ve yolluk tasarım bilgilerini de içeriyor. Yüksek yüklü döküm bileşenlerinin seri üretiminin geliştirilmesindeki güvenilirliği arttırması ve geliştirme süresini kısaltması sayesinde MAGMA5, Franken Guss teknoloji merkezi için vazgeçilmez bir araç haline geldi.