Fachartikel

Gießsimulation als Antwort auf aktuelle Bedürfnisse der Gießerei-Industrie
von Badarinath Kalkunte, Ole Köser, Claude-Alain Rolle, Paris, Frankreich, und Michael Günzel, München

Dieser Beitrag bietet einen Überblick über die Anwendungsmöglichkeiten der Softwarelösung Casting Simulation Suite der ESI Group, Paris, Frankreich, deren Funktionsumfang und Design direkt auf die Bedürfnisse des Ingenieurs ausgelegt wurde, um der Gießerei-Industrie ein hilfreiches Werkzeug zur Prozessentwicklung zur Verfügung zu stellen. Weiterhin beinhaltet der Beitrag eine Beschreibung der neuen Benutzerumgebung und wie typische Gießprozesse – mit Beispielen aus dem Bereich Druckgießen (HPDC) und Feingießen – mit der Softwarelösung bearbeitet werden können.

Simulation eines Aluminium-Sandguss-Getriebegehäuses mit ProCAST
Bild: Simulation eines Aluminium-Sandguss-Getriebegehäuses mit ProCAST, Foto: ZF Aviation Technology

Darüber hinaus bildet der Gießprozess nur einen Teilschritt der gesamten Prozesskette. Ausgehend von einer Auslegung des Gießprozesses determinieren weitere Prozessschritte wie die mechanische Bearbeitung und die Wärmebehandlung die wichtigsten Eigenschaften der Gussbauteile. Das Gussbauteil selbst ist meist Träger einer der hauptsächlichen Funktionen innerhalb eines zusammengesetzten Produktes und trägt damit entscheidend zu dessen Performance bei. Daher muss eine heutige Herangehensweise an die Modellierung von Fertigungsprozessen dieses Umfeld berücksichtigen, um das Potential der Gießereisimulation als integraler Bestandteil einer virtuellen Prozesskette in vollem Umfang auszuschöpfen.

Die stetig steigende Forderung von Gießereikunden nach niedrigen Preisen bei gleichzeitig gestiegener Leistung und Qualität erfordert die Entwicklung von Gussteilen, die ihr volles Potential ausschöpfen. Die der Casting Simulation Suite von ESI zugrunde liegende Strategie erfüllt genau diese Forderungen. Dabei steht nicht mehr nur die Problemanalyse existierender Gussteile und Prozesse sowie die Behebung der Probleme im Vordergrund, sondern es geht darum, neue Gussteile ohne kostspielige und zeitaufwendige Verfahren zu entwickeln, wobei die aus dem Einsatz des Bauteils abgeleiteten Anforderungen berücksichtigt werden. Die Gießsimulation muss deshalb über den Fertigungsprozess selbst hinausgehen, um die Leistung eines Bauteils vorherzusagen. Dies geschieht durch verkettete Simulationen mit der Wärmebehandlung, dem Schweißen oder Crash-Tests, die in diesem Artikel anhand von industriellen Beispielen vorgestellt werden. Sie bilden die Basis einer im Rahmen von PLM (Product Life Cycle Management) einsetzbaren virtuellen Prozesskette.

Dipl.-Ing. Badarinath Kalkunte, Dipl.- Phys. Ole Köser, Dipl.-Ing. Claude-Alain Rolle, ESI Group, Paris, Frankreich, Dipl.-Ing. Michael Günzel, ESI GmbH Deutschland, München 


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