应用 FLOW-3D 于IFM发泡金属工艺(IFM)之优化研究
应用 FLOW-3D 于IFM发泡金属工艺(IFM)之优化研究

 

 

Integral Foam Moulding (IFM) 工艺是一种新的铸造工艺,铸件成品类似塑料发泡成品,表层为平滑金属,中心则为发泡结构。塑料发泡工艺在业界使用超过四十年,也证明了该工艺可以简化结构设计,降低制造成本,以及增加结构强度。换句话说,金属发泡工艺如果完善,该工艺的优点(材料轻量化,降低材料成本)会有更广的应用效果。目前应用于金属的IFM工艺有两类,一种是Low pressure integral Foam Moulding, 另一类为High pressure integral Foam Mouldin。本文将以 FLOW-3D 作为数值模拟的工具,进行相关的模拟及研究,希望能够找到影响该工艺成形的关键。

Low Pressure Integral Foam moulding


 

工艺说明

 


 

调整一:料管柱塞运动对于金属铸件的缩孔影响

A. 原始设定(两段设定)

FLOW-3D 模拟金属流动状况

铸件截面缩孔


B. 修改设定(多段设定)

FLOW-3D 模拟金属流动状况

铸件截面缩孔

                               

推动速度的调整


 

调整二:催化剂摆放位置对于缩孔的影响

 

催化剂放置于A处, FLOW-3D 模拟金属流动状况

催化剂放置于B处, FLOW-3D 模拟金属流动状况

 

 

 

发泡金属铸件截面状况

High Pressure Integral Foam moulding


 

工艺说明

 

 

 


     

不同的铸件厚度其催化剂的分布状况

 


 

接续的研究主题

1.催化剂的尺寸与形状对于充型后催化剂的分布影响
2.催化剂的数量对于发泡的影响

 

作者:E.Attar, A.Trepper, H.Wiehler, C.Koerner
WTM, Institute of Science and Technology of Metals University Of Erlangen-Nuernberg