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Toshiba utiliza MAGMASOFT® para reducir las inclusiones en sus fundiciones de acero

Debido a las crecientes exigencias de calidad en fundiciones de acero, los anillos de soporte de acero usado en centrales de energía térmica son fabricado bajo especificaciones muy rigurosas. Toshiba Hydro Power lleva más de siete años produciendo estas piezas fundidas para su casa matriz. Uno de sus desafíos más significativos ha sido la presencia de inclusiones en la superficie externa, que representa más del 40% del total de los defectos.

Debido a los elevados requisitos de calidad, estas inclusiones tuvieron que removerse mediante pulido y después soldadura. El costo de los electrodos de soldadura fue extremadamente alto. La soldadura llevó cerca de 12.142 horas totales por año y cerca de 2.600 kg de soldadura fueron usados para cuatro proyectos en 2011. Con el fin de encontrar una solución que redujera o eliminara este problema, se investigaron varias medidas a lo largo de los años.

Al dominar MAGMASOFT®, las habilidades y competencias para comprender el proceso se han mejorado constantemente. Los especialistas de la fundición se convencieron de que primero necesitaban identificar las causas fundamentales del problema, para después resolverlo. Antes de comprar MAGMASOFT®, se sospechaba que diferentes factores fueron la causa de las inclusiones, como la calidad de la colada, los materiales de moldeo y la formación de inclusiones debido a la reoxidación. Sin embargo, siempre era una conjetura predecir cual factor podría haber contribuido más al problema.

Con la adquisición y la implementación de MAGMASOFT® en 2012, la fundición simuló su diseño actual de fundición usando el criterio de "inclusión". La simulación mostró claramente las posibles áreas en riesgo. El proceso de llenado también fue evaluado en detalle. Se determinó que la turbulencia excesiva en las dos áreas de entrada principales resultó en un aumento de la superficie libre y da lugar a grandes cantidades de aire atrapado, lo que resultó en la creación de inclusiones de reoxidación encontradas en la superficie externa.

Con base en estos resultados, fue posible implementar medidas para resolver el problema. El enfoque principal fue reducir la turbulencia durante el llenado y reducir el tiempo de contacto entre el aire y el metal. Todas las inclusiones restantes se trasladarían hacia las mazarotas.

Con la creciente confianza en MAGMASOFT ®los expertos en fundición de Toshiba investigaron otras ideas, utilizando MAGMASOFT® como un taller de fundición virtual. Durante el proceso de simulación, se observó que mientras los ataques estuvieran ubicados directamente bajo las mazarotas, las inclusiones serian empujadas hacia las áreas situadas entre ellos. Usando la experimentación virtual en el sistema de canales, los ingenieros buscaron forzar el desplazamiento de las inclusiones hacia el sistema de alimentación. Los resultados de la simulación confirmaron que esta suposición era correcta.  Posteriormente, se fabricaron dos piezas con la nueva metodología. Tras realizar todas las inspecciones, las piezas fundidas se calificaron con cantidades mínimas de inclusiones.