The simulation of a liquid cast iron flow through the gating system with filter

• Autorzy: Hawranek R. , Lelito J. , Suchy J. S. , Żak P.

Warianty tytułu

PL

Symulacja przepływu ciekłego żeliwa w układzie wlewowym z filtrem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The need to improve the castings’ mechanical properties and decreasing their defects is the reason why almost all foundries use ceramic filters. It is generally accepted that filters decrease the number of non-metallic inclusions and in the end improve the quality of the casting. The use of computer foundry process simulation makes casting technology design and the selection of the gating system easier. The main practical problem is the way of placing the filter inside the gating system, especially in the proper distance from the casting. The main goal of this paper is to analyze and explain the foam ceramic filter placement on the efficiency of liquid gray cast iron filtration process. The results obtained from technological tests were compared with those obtained from computer simulation prepared in MagmaSoftŽ . We presented the benefits of using computer foundry process simulation software during gating system design at the stage of predicting and eliminating technological errors. We also assessed the possibility of computer simulation programs to predict the design of proper gating systems with ceramic filters.

PL

Dążenie do poprawy właściwości mechanicznych oraz zmniejszania ilosci braków odlewów spowodowało, że prawie we wszystkich odlewniach w części produkcji stosuje się filtry ceramiczne. Powszechnie uważa się, że filtry zmniejszają ilość wtrąceń niemetalowych w przepływającym metalu i tym samym poprawiają jakość gotowych odlewów. Posługiwanie się komputerowymi programami do symulacji procesów odlewniczych ułatwia projektowanie technologii odlewu oraz dobór optymalnego układu wlewowego. Problemem praktycznym, zależnym od decyzji technologa, pozostaje jednak okreslenie sposobu umiejscowienia filtra w układzie wlewowym, szczególnie odpowiedniej odległości filtra od odlewu. Celem artykułu jest wyjaśnienie wpływu umiejscowienia ceramicznego filtra piankowego na efektywność procesu filtracji odlewów z żeliwa szarego. Wyniki otrzymane z prób technologicznych porównano z wynikami symulacji komputerowej MagmaSoft Ž . Przedstawiono korzyści uzywania programu na etapie projektowania układów wlewowych do przewidywania i eliminacji błędów technologicznych. Oceniono możliwości programu do przewidywania poprawnego projektowania układów wlewowych z filtrami ceramicznymi.

Słowa kluczowe

EN

foam ceramic filters; gray iron; gating systems; casting mechanical properties; filter placement; computer foundry process simulations

PL

filtry ceramiczne; żeliwo szare; układ wlewowy; właściwości mechaniczne; komputerowe programy do symulacji procesów odlewniczych

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 2
• Strony: 351--358
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Hawranek R.

autor

Lelito J.

autor

Suchy J. S.

autor

Żak P.

• EBCC POLAND S.A., POLAND

Bibliografia

• [1] P. Januszewicz, J. Jabłoński, Modelarstwo i formierstwo. Część 2, Zeszyt 1. Skrypty uczelniane AGH nr 41, Kraków 1961.
• [2] Cz. Podrzucki, Żeliwo – struktura, właściwości, zastosowanie. Tom pierwszy. Wydawnictwo ZG STOP, Kraków 1991.
• [3] J. Braszczyński, Teoria procesów odlewniczych. PWN, Warszawa 1989.
• [4] R. P. Pischel, A Filter is more than just a filter. Foundry Management & Technology, s. 24-33, April 2003.
• [5] L. S. Aubrey, J. R. Schmahl, Application of reticulated silicon carbide foam filters for iron castings applications. Foundry Trade Journal 165, 3440 & 3441 (1991).
• [6] H.-J. Wojtas, O. Kurutas, Beitrag zu den Wirkmechnismen der Filtration metallischer Schmelzen – Einsatz von Schaumkeramikfilter im Stahlgu”. Giesserei 85, 7, 74-80 (1998).
• [7] U. S. Sievers, “Filtration de grosses pieces en acier moule. Fonderie – Foudeur, 165, 16-36, (1997).
• [8] L. Bechny, S. Vrabel, Filtracia materialov na odliatky”. EDIS Zilinska Univerzita, Zilina 2000.
• [9] D. V. Neff, “Filtry dla odlewnictwa ciśnieniowego”. Biuletyn Metals Minerals 2/2001.
• [10] M. Asłanowicz, L. Ościłowski, S. Pysz, J. Stachanczyk, P. Wieliczko, Zastosowanie filtrów ceramicznych do układów wlewowych dla staliwa. Przegląd Odlewnictwa 55, 10/2005, 652-659.
• [11] I. Andrews, W. Kallisch, Automatic Sedex filter setting on vertically parted moulds. Foseco Foundry Practice, Issue 224, December 2005.
• [12] A. Baier, G. Strauch, The influence of filter type and gating system design on the machinability of vertically parted grey iron castings. Foundry TJI 181, 3656, 192-195, July/August (2008).
• [13] Instrukcje technologiczne firm zajmujących się produkcja i wdrażaniem filtrów ceramicznych.
• [14] A. Chojecki, R. Hawranek, Przepływ żeliwa przez filtry ceramiczne. 29 Konferencja Naukowa z okazji Święta Odlewnika 2005, s. 173-180, Wydział Odlewnictwa AGH, Kraków 2005.
• [15] A. Chojecki, R. Hawranek Przepływ metalu przez filtry ceramiczne. Archives of Foundry 5 17, 37-44, Łódz (2005).
• [16] A. Chojecki, R. Hawranek, Przepływ ciekłego metalu przez filtry ceramiczne. 28 Konferencja Naukowa z okazji Święta Odlewnika 2004, s. 69-75, Wydział Odlewnictwa AGH, Kraków 2004.
• [17] R. Hawranek, T. Stasica, Wpływ umiejscowienia filtra w układzie wlewowym na efektywność filtracji ciekłego żeliwa. Odlewnictwo – Nauka i Praktyka, Rocznik 8, Nr 1/2006, str. 15 20, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2006.
• [18] Materiały badawcze własne oraz materiały opracowane przy wykorzystaniu systemów symulacji komputerowych Magmasoft oraz Fluent , niepublikowane.
• [19] Instrukcja obsługi MAGMASOFT 4.2, Aachen, 2002.