منوی دسته بندی

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

شبیه‌سازی ریخته‌گری در کامسول

تصویری از فرایند ریخته‌گری

بررسی نحوه شبیه‌سازی فرایند ریخته‌گری در کامسول

به همراه بررسی و توضیح کامل تئوری‌های مورد نیاز

70 دقیقه آموزش

مقدماتی تا پیشرفته

مناسب برای رشته‌های مهندسی مواد و مکانیک

امروزه استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی در حوزه‌های مهندسی کمک زیادی به صنایع مهم کرده‌است تا علاوه بر کاهش هزینه‌ها، بهره‌وری خود را نیز افزایش دهند.

یکی از فرایندهای مهم و غیرقابل حذف در اکثر صنایعی که با ساخت قطعات سر و کار دارند فرایند ریخته‌گری است که در این آموزش قصد داریم نحوه شبیه‌سازی آن توسط نرم‌افزار کامسول را بررسی نماییم.

به کمک این نرم افزار و قابلیت آن در کوپل ماژول های مختلف، می توان پارامترهای موثر بر فرآیند از جمله سرعت ریخته گری و خنک سازی، سرعت بارریزی مذاب، محدوده انتقال دمایی (temperature transition interval)، کسر حجمی فاز مذاب و غیره را بررسی نمود. نتایج حاصل از مدلسازی امکان بهینه سازی فرآیند را نیز فراهم می کند.

ریخته گری پیوسته چگونه انجام می شود

در ابتدا فلز مذاب به درون کوره ‌ای ریخته می شود و عملیاتی بر روی آن انجام می شود. در مرحله بعد فلز مذاب به مخزن (منابع تغذیه) انتقال یافته و سپس توسط یک لوله دیرگداز به مخزن ثابتی به نام تاندیش وارد می‌شود. در ادامه، فلز مذاب موجود در تاندیش توسط لوله‌هایی دیگر به درون قالب‌هایی ریخته می‌شود که وظیفه شکل دهی و سرد کنندگی سطح اول فلز را بر عهده دارند.

در طی خنک‌کاری قالب، یک لایه‌ی نازک فلز که در مجاورت قالب قرار دارد منجمد می‌شود، این لایه را استرند  (Strand) می‌نامند. درون استرند همچنان فلز به شکل مذاب وجود دارد. در این مرحله استرند توسط حجم زیاد آب خنک می‌شود تا انجماد مذاب درون آن سریع‌تر به وقوع بپیوندد. سپس وارد ناحیه خنک کننده ثانویه می شود. در این ناحیه شمش توسط آب به صورتی خنک می شود که فرایند انجماد تا هسته پیش رفته و پس از خارج شدن از این ناحیه به طور کامل جامد شده باشد.

فرآیند ریخته‌گری مداوم هم به صورت افقی و هم به صورت عمودی انجام می‌شود که بیشتر از روش عمودی استفاده می‌شود و پس از تشکیل استرندها و مرحله دوم خنک‌کاری، توسط غلتک‌هایی به حالت افقی در می‌آیند.

شبیه‌سازی ریخته‌گری در کامسول

چرا ریخته گری پیوسته (Continuous Casting)

در حال حاضر بهترین روشی که برای ریخته‌ گری قطعات بزرگ و حجیم در حال حاضر به کار برده می‌شود، ریخته‌گری پیوسته یا مداوم است چرا که در این روش کیفیت نهایی محصول بسیار بالاتر از دیگر روش‌های ریخته‌گری می‌باشد.

ریخته گری پیوسته یعنی شکل دهی پیوسته و مستقیم فلز مذاب به مقاطع فلزی نیمه نهایی مانند بیلت (شمشال) و اسلب (تختال). در این روش تمام فرآیند ریخته‌گری همانند یک خط تولید بوده و در یک دستگاه مخصوص فرآیند ریخته‌گری تا سرد شدن و شکل گیری نهایی قطعات به طور پیوسته انجام می‌شود و نیازی به توقف دستگاه و خارج کردن قطعات و انتقال آن‌ها به مرحله بعدی نیست.

چرا شبیه سازی نیازی ضروری است

تنوع بالای فلزات تولیدی، کیفیت بالای قطعات، سرعت بالای انجماد، عدم وجود ترک و ناخالصی، انعطاف پذیری، همچنین قابلیت کنترل و مکانیزه شدنی که این روش دارد، آن را به قابل اعتمادترین روش تولید فولاد خام در جهان (بالغ بر ۹۵٫۵ درصد از تولید فولاد خام در جهان) تبدیل کرده است. شناخت عیوب و مشکلاتی که ممکن است برای قطعات تولیدی از این روش اتفاق بیفتد، به تولید قطعاتی با کیفیت تر منجر خواهد شد.

یک انیمیشن از مدلسازی ریخته‌گری  انجام‌شده با کامسول

یکی از مشکلات شایع در فرآیند ریخته‌گری مداوم، خروج فلز مذاب از دستگاه است. در مواقعی که استرند توان کافی و ضخامت کافی برای تحمل مذاب را نداشته باشد، شکسته می‌شود و فلز مذاب از آن خارج می‌شود. زمانی که مذاب با سرعت معقولی ریزش کند، زمان برای انجماد لایه ای از مذاب بر روی دیواره وجود خواهد داشت که با ادامه فرایند این لایه ضخیم تر شده و از دیواره دستگاه محافظت می کند. اما در صورتی که سرعت بارریزی بالا باشد، فرصتی برای تشکیل این دیواره وجود نخواهد داشت و امکان شکسته شدن دیواره لوله های بار ریزی و بیرون ریختن مذاب وجود دارد. در این شرایط کل دستگاه ریخته‌گری باید سریعا متوقف شود، باقی مانده مذاب از درون لوله ها خارج شود و سیستم تمیز یا تعویض گردد. تلاطم بیش از حد مذاب درون قالب ریخته گری پیوسته نیز سبب شکل گرفتن قطعه به صورت بی قاعده و غیر نرمال می شود. البته. امروزه با کمک شبیه سازی و بررسی دقیق پارامترهای موثر بر فرآیند می‌توان از بروز این مشکلات جلوگیری نمود و به نتایج بهینه دست یافت.

قدم اول یادگیری

برای شروع فرایند یادگیری این نرم افزار قاعدتاً قبل از هر چیز نیاز است تا این نرم افزار را بر روی سیستم خود نصب نمایید. برای شروع نصب می توانید از اینجا از راهنمای نصب کامسول در سایت کامسولینک استفاده کنید.

اگرچه در تمامی آموزش ها تلاش بر این بوده تا کار با ابزارهای مورد نیاز نرم افزار آموزش داده شود، اما اگر قصد دارید به خوبی بر نرم افزار مسلط شوید حتما دوره مقدماتی آموزش کامسول را مشاهده بفرمایید.

تصویری از همکاری برای انجام پروژه با کامسول COMSOL

به منظور انجام پروژه کامسول

ضبط آموزش اختصاصی برای فراگیر

پشتیبانی کامل از آموزش

فرزانه مقصودی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *