Simulation: Optimierte Lösungen für die Gießtechnik

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Die MAGMA GmbH, Aachen, präsentiert auf der 13. Internationalen Gießerei-Fachmesse GIFA (16. – 20.6.2015) in Düsseldorf mit MAGMA5 Release 5.3 eine neue Software zum automatischen virtuellen Experimentieren und Optimieren. Auf seinem Stand 12A20 in Halle 12 demonstriert das Unternehmen, wie mit MAGMA5 die gesamte Gussteilentwicklungs- und Fertigungskette optimiert und damit wirtschaftlicher Nutzen für die Gießerei realisiert werden kann. Als Neuheiten zeigt MAGMA in Düsseldorf die Version 5.3 mit vollständig integrierter Versuchsplanung und Optimierung sowie erweiterten Möglichkeiten für alle Gießverfahren. Das Unternehmen stellt neue Wege zur Simulation des gesamten Kernherstellungsprozesses vor und gibt einen Einblick in zukünftige Entwicklungen für Druckguss, Strangguss und zur einfachen Nutzung von MAGMA-Ergebnissen zur Kommunikation  im Unternehmen und mit dem Kunden. Ein wesentlicher Schwerpunkt des Messeauftritts ist gezielt dem Weiterbildungsangebot der MAGMAacademy für Gießereifachleute gewidmet.

MAGMA5 Release 5.3 bietet erstmalig die Möglichkeit zum virtuellen Experimentieren und automatischen Optimieren am Bildschirm. Damit wird die Einstellung von robusten Prozessen und optimierten Lösungen für Gießtechnik und Fertigungsbedingungen bereits vor dem ersten Abguss möglich. Die Software sucht eigenständig nach den bestmöglichen Bedingungen für die Laufdimensionierung, die Anschnittpositionen und auch der optimalen Lage und Größe von Speisern und Kühlkokillen. Damit kann der Gießer die Simulationen als Versuchsfeld nutzen, um gleichzeitig unterschiedliche Qualitäts- und Kostenziele zu verfolgen.

Für diese neue Methodik wurden umfangreiche Möglichkeiten zur automatischen Variation von Geometrien durch parametrisches Konstruieren geschaffen und statistische Werkzeuge zur Versuchsplanung und genetische Algorithmen zur Prozessoptimierung in MAGMA5 integriert. Eine neue Auswertungsperspektive ermöglicht einen einfachen und schnellen quantitativen Vergleich zahlreicher Simulationsergebnisse. Damit werden Zusammenhänge zwischen Design- und Prozessvariablen, Qualitätskriterien und Zielvorgaben schnell zusammengefasst und klar visualisiert.

Virtuelles Experimentieren und Optimieren sind damit erstmals umfassend in MAGMA5 integriert. Unabhängig davon, ob der Fachmann in Zukunft ein einzelnes Projekt simuliert oder ein virtueller Versuchsplan beziehungsweise eine umfassende Optimierung durchgeführt wird: MAGMA5 bietet eine ganz neue Methodik und leistungsfähige Werkzeuge zur Verbesserung des Prozessverständnisses und zur Einstellung von robusten Fertigungsbedingungen und optimierten gießtechnischen Lösungen vor dem ersten Abguss.

Mitten im Guss

Auf der GIFA zeigt MAGMA darüber hinaus ihre neuesten Entwicklungen zur quantitativen Ermittlung der Gussteileigenschaften von Aluminium, Gusseisen oder Stahlguss im Gusszustand und nach der Wärmebehandlung. MAGMAnonferrous und MAGMAiron berechnen Gefüge und Eigenschaften unter Berücksichtigung der Metallurgie, Impftechnik und der Legierungszusammensetzung. Neue Entwicklungen ermöglichen die Optimierung der Wärmebehandlung für ADI-Gusseisenwerkstoffe. MAGMAsteel sagt Sand- und Reoxidationseinschlüsse aufgrund der Formfüllung voraus und berechnet Makroseigerungen in Stahlguss und das Gefüge aus der Wärmebehandlung. Mit einem neuen, sehr effizienten Strahlungsmodell wird der Wärmetransport für Feinguss und Blockguss unter Berücksichtigung unterschiedlicher Einstrahlbedingungen und Abschattungen berücksichtigt.

Mit dem Spannungsmodul MAGMAstress werden thermische Spannungen in Gussteilen und Dauerformen für alle Fertigungsschritte einschließlich Wärmebehandlung und Bearbeitung ermittelt, um Rissprobleme und Verzüge vorhersagen zu können. Simulierte Verzugsergebnisse können wie auf einer Koordinatenmessmaschine ausgewertet und direkt mit realen Vermessungen verglichen werden. Während des Abkühlens und der Wärmebehandlung können Kriecheffekte im Gussteil berücksichtigt werden. MAGMAdielife ermöglicht die Bewertung der Werkzeuglebensdauer von Dauerformen.

Transparenz in der Kernfertigung

In der neuen Version von MAGMA C+M wurden zahlreiche Möglichkeiten zur Vorhersage und Optimierung von Kernherstellungsverfahren ergänzt. Dadurch können mit MAGMA C+M Kernschießen, Begasen und Aushärten von organischen und anorganischen Kernen simuliert werden. Zur optimierten Auslegung von Kernwerkzeugen und Herstellungsprozessen stehen in MAGMA C+M nun neue Kriterien zur Bewertung des Schießverlaufs, der Begasung sowie zur Vorhersage des Kernbüchsenverschleißes zur Verfügung.

Kommunizieren ist der Schlüssel zum Erfolg

An der GIFA wird MAGMA ganz neue und innovative Lösungen zum Informationsaustausch von Simulations- und Optimierungsergebnissen in der Gießerei und mit dem Gussteilkonstrukteur oder -abnehmer vorstellen. Damit werden die Ergebnisse von MAGMA5 zu jedem Zeitpunkt und an jedem Ort im Unternehmen für alle Beteiligten schnell und einfach abrufbar.

Optimierter Druckguss und Strangguss

Neue Entwicklungen in MAGMA5 erlauben die effiziente Auslegung und Optimierung des gesamten Druckgussprozesses. Alle wesentlichen Prozessschritte von der Füllung der Schusskammer, der Schusskurve und Werkzeugtemperierung bis hin zum Sprühprogramm können nicht nur berücksichtigt, sondern auch zielgerichtet optimiert werden.

Auf Basis langjähriger Zusammenarbeit mit Industriepartnern wird das Programm MAGMAcont zur Simulation des Stranggießverfahrens künftig vollständig in MAGMA5 integriert und kann für die Werkstoffe Aluminium, Kupfer und Stahl angewendet werden. In MAGMAcont stehen alle Möglichkeiten zum virtuellen Experimentieren und Optimieren zur Verfügung.

MAGMAacademy – Wissen schafft Wertschöpfung!

Auf dem Messestand wird das Angebot der MAGMA zur Aus- und Weiterbildung von Gießern, Gussteilkonstrukteuren und Gussabnehmern ausführlich präsentiert. MAGMAacademy bietet neben Produktschulungen und Workshops für Anwender insbesondere Seminare für Fachleute und Entscheider an, die von den Ergebnissen der Simulation profitieren möchten. Die Seminare bieten neben Grundlagen zu werkstoff- und verfahrensspezifischen Themen methodische Hilfen zur Nutzung und Umsetzung von Informationen aus der Simulation für Gussteilentwicklung, Werkzeugauslegung und Fertigungsoptimierung.

Vielseitig engagiert

Auf dem begleitenden NEWCAST Forum halten MAGMA-Referenten einen Vortrag zum Thema „Robustes Gussdesign durch virtuelles Experimentieren mit Gießprozess-Simulation als Baustein innovativer Entwicklungsprozesse“ und präsentieren auf der parallel stattfindenden Messe METEC Informationen über die „Automatische virtuelle Optimierung von Blockguss und Strangguss“.

MAGMA unterstützt die Initiative „Jugend-Technik-Zukunft“ auf der GIFA sowohl mit einem eigenen Stand als auch im Rahmen der Schülergießerei. In beiden Fällen wird Schülern, Studienanfängern und Auszubildenden die Attraktivität der gesamten Branche für qualifizierte Fachkräfte anhand interaktiver, spielerischer Elemente vermittelt.

 

Bild: Virtuelle Versuchsplanung mit MAGMA5 ermöglicht die Einstellung des bestmöglichen Kompromisses zwischen Qualitätsanforderungen an das Gussteil und den Kosten.

 

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