Listino Prodotti / Cooperativa "Il Guscio" Filieracorta / sett. 2012
XXXIII Ottimizzazione del processo di produzione in guscio di … F Met 12 - El Mehtedi... ·...
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XXXIII CONGRESSO DI FONDERIA DIISM Università Politecnica delle Marche Ancona - Italy Ottimizzazione del processo di produzione in guscio di anelli di tenuta in ghisa bianca ad alto tenore di Cromo mediante simulazioni FEM XXXIII CONGRESSO DI FONDERIA S. Eufemia (BS) 10-11 Novembre 2016 Mohamad El Mehtedi a , F. Gabrielli a , M. Simoncini a a DIISM, Università Politecnica delle Marche, 60131 Ancona, Italia
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XXXIII
CONGRESSO DI
FONDERIA
DIISM
Università
Politecnica
delle Marche
Ancona - Italy
Ottimizzazione del processo di produzione in
guscio di anelli di tenuta in ghisa bianca ad
alto tenore di Cromo mediante simulazioni
FEM
XXXIII CONGRESSO DI FONDERIA
S. Eufemia (BS) 10-11 Novembre 2016
Mohamad El Mehtedia, F. Gabriellia, M. Simoncinia
a DIISM, Università Politecnica delle Marche, 60131 Ancona,
Italia
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Lo scopo della ricerca era quello di individuare nuove leghe a
fronte del fatto che gli anelli di tenuta di acciaio stampati a
caldo prodotti dall’azienda, oltre ad essere più costosi di
quelli provenienti dal mercato cinese ed indiano, erano
soggetti a grippaggio in condizioni di usura.
L’azienda ha pensato di rispondere a questo problema
producendo anelli in ghisa alto legata, essendo ad effetto
autolubrificante potevano risolvere il problema del
grippaggio.
Ma le tecniche costruttive non erano adeguate e il 40% dei
pezzi risultava difettoso e quindi la produzione risultava
costosa ed antieconomica.
Obbiettivo
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Introduzione
• Le guarnizioni di tenuta metalliche a frizione sono tenute rotanti utilizzate nelle applicazioni più estreme, come nelle macchine cingolate e nelle macchine di movimento terra, per i quali la resistenza alla corrosione e all’abrasione diventano di estrema importanza.
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• La tecnica adottata per la produzione degli anelli è la shell-molding, accoppiando dei castelli formati da 8 anelli ciascuno di diametro 227mm; la collaborazione è nata dalle esigenze della fonderia di ottimizzare il processo di fusione, allo scopo di ridurre la percentuale degli scarti e ridurre i difetti presenti negli anelli. A tale proposito è stato utilizzato il software di simulazione MAGMASoft, modificando la forma e individuando la posizione ottimale delle materozze e dei canali di adduzione
Introduzione
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Le configurazioni studiate con Magma-soft
• Tre configurazioni:
A) castello configurazione base
B) castello capovolto a 180°
C) castello capovolto con
materozze comunicanti
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Ambiente FEM
L’analisi del processo di raffreddamento sarà eseguita
attraverso lo studio dopo la simulazione dei grafici sotto
elencati:
• GRADIENT
• COOLRATE
• LIQTOSOL
• FEEDING
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Risultati FEM “GRADIENT”
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Risultati FEM “COOLRATE”
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Risultati FEM “LIQTOSOL”
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Risultati FEM “FEEDING”
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Risultati FEM “FEEDING” (A)
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Risultati FEM “FEEDING” (B)
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Risultati FEM “FEEDING” (C)
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Validazione sperimentale (A)
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Validazione sperimentale (A)
Cavità di ritiro in
corrispondenza della a)
parte sottile e b) parte
centrale della sezione
a)
b)
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Validazione sperimentale (B)
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Validazione sperimentale (B)
a) b)
Cavità di ritiro in corrispondenza:
a) parte sottile
b) parte centrale
c) parte massiccia della sezione
c)
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Validazione sperimentale (C)
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Validazione sperimentale (C)
a) b)
Cavità di ritiro in corrispondenza:
a) parte sottile
b) parte centrale
c) parte massiccia della sezione
c)
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Validazione sperimentale (C)
a) b)
Cavità di ritiro in corrispondenza:
a) parte sottile
b) parte centrale
c) parte massiccia della sezione
c)
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Si può concludere che la migliore configurazione analizzata è quella caratterizzata da guscio capovolto e dalle materozze comunicanti, con la temperatura di colata pari a 1480°C
tutti gli anelli realizzati con castelli capovolti mostrano i benefici legati alla velocità di raffreddamento più uniforme, in quanto si riesce ad ottenere una struttura omogenea
Conclusioni
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le materozze comunicanti attraverso un foro realizzato sui gusci consentono di ottenere un riempimento della forma più omogeneo e lo spostamento del baricentro termico all’interno delle materozze stesse. In questo modo, si riduce notevolmente la presenza di cavità di ritiro all’interno dei getti
anche se nella parte centrale della sezione dell’anello risultano ancora presenti delle microcavità, si assiste all’assenza di difettosità in prossimità della parte più massiccia che risulta essere quella con maggiore funzionalità per l’anello di tenuta
Conclusioni
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Contatto
Prof. Mohamad El Mehtedi
Tel. 0712204731 – Cell. 3395765656
Grazie per l’attenzione
