- Ciclo termico dello stampo completo
- Effetti termici della spruzzatura del distaccante
- Ottimizzazione della termoregolazione
- Interfaccia user-friendly: la simulazione dello stampo completo può essere preparata in pochi minuti anche per stampi molto complessi
In pressocolata la temperatura media di esercizio di uno stampo viene comunemente considerata quella alla fine del ciclo, con valori – per la camera fredda – normalmente compresi tra i 390 e i 570 gradi C°. Tale temperatura nella maggioranza dei casi consente di ottenere un buon riempimento dello stampo e un raffreddamento sufficientemente veloce ed uniforme.
Tuttavia il calcolo dello scambio termico di uno stampo non è facile e molte volte le scelte in merito dello stampista e della fonderia (es. la progettazione del sistema di raffreddamento oppure la pianificazione della fase di lubrifica) sono guidate soprattutto dall’esperienza alla ricerca di un buon compromesso tra uno stampo troppo caldo e uno stampo troppo freddo.
Regioni dello stampo con temperature troppo alte possono portare a fenomeni di soldering e usura dello stampo. Il soldering (incollaggio) è dovuto alla formazione di fasi intermetalliche sulla superficie dello stampo mentre la successiva adesione della lega d’alluminio a queste fasi è associato al fenomeno di corrosione dello stampo poiché si ha la formazione di intermetallici di tipo FeAl responsabili della saldatura tra stampo e componente.
Regioni dello stampo con temperature troppo basse possono generare dei ritiri che ostacolano l’estrazione specialmente in punti del componente in cui sono presenti sottosquadri o fori. Anche la diminuita scorrevolezza della lega può portare a riempimenti incompleti e giunzioni fredde oltre alla maggiore difficoltà di evacuare i gas che restano intrappolati all’interno del getto che solidifica prematuramente sulle superfici e impedisce alla pressione di comprimere i gas residui.
I fattori che contribuiscono al calcolo dello scambio termico sono ben noti, a partire dalle fonti principali di trasmissione del calore (il metallo che si raffredda da una parte, la termoregolazione dello stampo e la lubrifica dall’altro). Tuttavia non è affatto semplice assegnare a ciascun fattore una percentuale di contribuzione generale allo scambio termico e di conseguenza non è facile capire cosa fare se si verificano dei difetti correlati alla temperatura dello stampo. Durante il processo termocamera e sensori sono strumenti molto utili per investigare la reale mappa di distribuzione di temperatura dello stampo ma può essere tardi per correre ai ripari : è dunque molto importante la capacità predittiva della temperatura quando i costi delle modifiche sono minimi, e cioè durante la fase di progettazione dello stampo.
Il modulo termico di Castle è uno strumento davvero innovativo nel calcolo dello scambio termico in pressocolata. L’analisi multifasica (metallo, aria, liquido di condizionamento) consente di raggiungere un livello di accuratezza predittiva dello scambio termico che non ha eguali. Attraverso la simulazione fluidodinamica del fluido nei canali di termoregolazione (e non attraverso un coefficiente di scambio termico definito dall’utente come nella maggioranza degli altri software di simulazione), lo scambio termico tra parti stampanti e fluidi viene determinato realisticamente e automaticamente in funzione del flusso di refrigerante e varia nel tempo e per ciascuna posizione. Inoltre possono essere modellate in dettaglio operazioni di lubrifica complesse, come per esempio lo spostamento del braccio del robot, al fine di poter visualizzare in anteprima gli effetti della deposizione dell’agente distaccante sul bilanciamento termico dello stampo. Allo stesso modo vengono tenuti in considerazione gli effetti del soffiaggio dell’aria in asciugatura e della convezione naturale nelle fasi intermedie.