MAGMASOFT® 5.4 – Engenharia Autônoma

Aachen, Agosto de 2018. Com a última versão do software MAGMASOFT® 5.4, a MAGMA Giessereitechnologie GmbH, situada em Aachen (Alemanha), a líder mundial no fornecimento de software para a otimização de processos de fundição, apresenta uma abrangente caixa de ferramentas com novos recursos para a otimização dos projetos de fundição, layouts de ferramentais e processos robustos de produção.

Ao integrar a METODOLOGIA MAGMA APPROACH e as possibilidades da Engenharia Autônoma no software, o usuário agora pode utilizar integralmente os experimentos virtuais para assegurar uma sólida tomada de decisão e análise efetiva da causa raíz. Ao especificar os objetivos quantitativos e as variáveis críticas de produção no software, a otimização simultânea dos designs de produtos, layouts dos ferramentais e processos robustos, podem ser facilmente alcançados ao longo de todo o processo de desenvolvimento.

Com esse objetivo, diversas melhorias foram integradas a essa nova versão, o que torna a Engenharia Autônoma com o software de simulação ainda mais eficiente.

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O Novo Solver para a Fundição de Alta Pressão

Um avanço importante da nova versão é o suporte extensivo do desenvolvimento do componente, do ferramental e do setup do processo da fundição de alta pressão. Com a malha inovadora, TAG-meshing (True Adaptive Geometry – Geometria Adaptativa Verdadeira), o MAGMASOFT® 5.4 oferece novas possibilidades mais flexíveis, para a malha local das geometrias. Um novo algoritmo para o processo de enchimento na fundição de alta pressão considera os requisitos especiais do processo, na descrição da superfície livre do metal fundido, a viscosidade do metal, e a predição do ar aprisionado, para melhorar a qualidade do resultado. O novo solver pode calcular simultaneamente diferentes modelos de fluxo (tal como o fluxo de líquido refrigerante através das linhas de resfriamento durante o enchimento do fundido), além disso, enquanto suporta condições de contorno flexíveis (movimento do pistão, e compressão).

Com essas novas ferramentas, o MAGMASOFT® 5.4 permite a investigação detalhada do processo de enchimento da bucha de injeção e do movimento do metal na bucha durante a injeção, considerando toda a geometria da câmara (Fig. 1). Isso possibilita a otimização dos parâmetros de dosagem, tempos de espera, velocidade do pistão e pontos de comutação de velocidades.

Análise sobre a capacidade disponível da máquina (DIAGRAMA PQ2), as condições de saídas de ar e o balanço térmico da matriz, que são todos críticos para a qualidade do fundido, podem ser avaliados desde os primeiros estágios do projeto do processo e do ferramental.

Simulação do Processo de aplicação de desmoldante (spray)

Com base no nível de detalhe requerido para atingir um certo objetivo, o MAGMASOFT® 5.4 oferece vários recursos de otimização do processo de aplicação de desmoldante, tanto na fase de desenvolvimento do ferramental de fundição, como no desenvolvimento do processo: uma abordagem clássica, com a extração uniforme do calor da cavidade no estágio inicial do desenvolvimento, e uma abordagem expandida, com uma definição pelo usuário de aplicação de spray estática ou áreas móveis, ou mesmo, a consideração realista do cabeçote de spray, com circuitos individuais, posições dos bicos, e programação do movimeno do cabeçote.

Isso permite uma avaliação ainda mais precisa da influência DO desmoldante no equilíbrio térmico do ferramental, na distorção do fundido e nos componentes do molde, ou no tempo de vida útil da matriz (Fig. 2).

O fluxo dentro das linhas de resfriamento, o resfriamento localizado ou linhas de resfriamento próximas da matriz (conformal cooling), podem ser otimizados para aumentar a eficiência térmica, levando em consideração o meio de refrigeração com suas condições de entrada e saída, temperaturas e vazões (Fig. 3).

O MAGMASOFT® 5.4 agora oferece, adicionalmente, uma visualização intuitiva para todos os processos de fundição, do equilíbrio térmico entre o fundido e o molde, para a avaliação quantitativa da troca de energia durante todo o processo, em fases individuais do processo, ou para intervalos de tempo definidos (Fig. 4).

Com a integração de todos os passos da fundição em molde permanente, a sequência virtual do processo é representada de forma realista: desde a ejeção da peça, resfriamento em água e ao ar do fundido, através do corte de canais e bolsas de ar, até a consideração da redistribuição das tensões residuais provocadas pela usinagem das peças brutas de fundição.

O projeto do ferramental da fundição sob pressão é suportado pelo cálculo das pressões de contato entre o fundido e o molde, que agora inclui a previsão das forças requeridas para a ejeção (Fig. 5).

A simulação do tratamento térmico também está perfeitamente integrada. Desta forma, a redução da distorção do fundido através da otimização dos parâmetros de produção, ou pela compensação da mudança dimensional durante o projeto do molde, ou através do projeto dos suportes de tratamento térmico, podem ser investigados durante o processo de desenvolvimento (Fig. 6).

Novos critérios de qualidade, tais como a espessura da camada coquilhada livres de poros, ajudam a projetar com segurança os componentes na fundição sob pressão, levando em conta as propriedades do fundido.

Otimização da Fundição Além da Fundição de Alta Pressão

Além da abrangente caixa de ferramentas para a fundição de alta pressão, o MAGMASOFT® 5.4 oferece vários outros novos recursos para a otimização de fundidos e validação de processos.

Predição da Decomposição dos Ligantes e Gases dos Machos

Os gases são gerados durante o processo de fundição, quando os ligantes usados nos materiais dos machos e moldes se decompõem.

Dependendo do tipo de ligante e seu comportamento durante a queima, da geometria do macho e do layout das marcações dos machos, esses gases podem provocar defeitos nos fundidos. Com machos complexos ou pacotes de machos, nem sempre é fácil entender e controlar o impacto da quantidade de gás gerada, da permeabilidade do pacote de machos, ou do tamanho e local das saídas de gás na formação do defeito.

O MAGMASOFT® 5.4 reproduz virtualmente esses processos de maneira compreensiva, permitindo assim uma previsão sistemática do risco de defeitos relacionados ao gás de macho. Ao analisar sistematicamente a formação do gás e as condições de transporte e saídas do gás, o uso da Engenharia Autônoma auxilia na prevenção dos defeitos nos fundidos devido aos gases dos ligantes (Fig. 7).

Segregação e Porosidade abaixo dos Massalotes

O módulo de fundição de aço, o MAGMAsteel, sempre ofereceu a capacidade de prever a influência da convecção térmica no desenvolvimento de segregação dentro do fundido. O fluxo convectivo, durante a solidificação dos fundidos de aço, pode mudar significativamente os campos de temperatura, e dessa forma, o comportamento da alimentação da peça, especialmente nas peças mais espessas. O MAGMASOFT® 5.4 agora oferece o cálculo acoplado dos fluxos convectivos e de alimentação. Isso melhora a qualidade das previsões de segregação e também do comportamento da alimentação, especialmente com massalotes que têm um pescoço de massalote estrangulado (Fig. 8).

Predição Estendida da Microestrutura do Alumínio

A predição da microestrutura das ligas de alumínio foi significativamente estendida com o MAGMAnonferrous. Os seus novos atributos permitem prever o comportamento local da solidificação e a microestrutura resultante, dentro de uma ampla gama de ligas de Si, Cu, Mg, Zn, bem como de outros numerosos elementos. A visualização das temperaturas locais solidus e liquidus, também oferece novas oportunidades ao mostrar as curvas de resfriamento.

Na Perspectiva do Resultado (Result Perspective), a visualização e o manuseio dos resultados das curvas foram muito aprimorados, permitindo ao usuário, manipular de forma rápida e fácil as diferentes curvas, conforme necessário. As curvas são sempre mostradas dentro do conceito dos seus modos de processo. O software possibilita uma fácil comparação dos diferentes projetos e suas versões, o que também inclui dados medidos e importados para o MAGMASOFT®. (Fig. 10).

Operação Efetiva do Software

A nova versão simplifica o uso do MAGMASOFT® em várias áreas: Na Perspectiva de Geometria (Geometry Perspective) você agora pode selecionar e modificar várias geometrias de uma só vez. Isso é especialmente útil para otimizar geometrias paramétricas. Superfícies complexas, como partições, podem ser criadas pela extrusão de curvas. A nova ferramenta de “faca de corte” (“Cutting Knife”) é uma ponderosa ferramenta que permite que o usuário corte as geometrias CAD ou STL. Isso é especialmente útil para separar os sistemas de canais da peça real ou para a segmentação do ferramental em geometrias importadas. O banco de dados de geometrias foi significativamente estendido e agora oferece uma grande variedade de geometrias paramétricas, para facilitar o uso em seus projetos de otimização de canais e massalotes ou projeto do ferramental (Fig. 9).

Na Perspectiva do Resultado (Result Perspective), a visualização e o manuseio dos resultados das curvas foram muito aprimorados, permitindo ao usuário, manipular de forma rápida e fácil as diferentes curvas, conforme necessário. As curvas são sempre mostradas dentro do conceito dos seus modos de processo. O software possibilita uma fácil comparação dos diferentes projetos e suas versões, o que também inclui dados medidos e importados para o MAGMASOFT®. (Fig. 10).

O movimento das partículas dos TRACERS ou inclusões virtuais, durante o enchimento do molde, é agora visualizado com a ajuda de “bolhas” em 3-D (Fig. 11).

Otimização do Projeto Multitarefa

o MAGMASOFT® 5.4, o recurso Designs Paralelos (Parallel Design) facilita cálculo em paralelo de várias simulações (experimentos virtuais), dentro de um Projeto de Experimentos (DoE) ou otimizações, dependendo do número disponível de núcleos de processamento na licença do MAGMASOFT®. Por exemplo, com uma licença de 16 núcleos, até 8 experimentos virtuais podem agora ser calculadas em paralelo, o que pode levar a um tempo significativamente menor para obter a solução.

Através da extensão do módulo MAGMAlink, qualquer geometria e todos os resultados do MAGMASOFT® podem agora ser usados para simulações de conformação com o Simufact (mais detalhes).

A nova versão está completamente integrada com o site da MAGMA. Ao salvar suas credenciais de login no MAGMASOFT®, a área de suporte aos clientes do site da MAGMA www.magmasoft.com.br está agora diretamente disponível dentro do software. O sistema de ajuda online permite agora uma abertura integrada de vídeos e tutoriais do site. Um upload direto de pedido de suporte à MAGMA, também é possível através do site.

Em breve, a interface de usuário do MAGMASOFT® 5.4 também estará disponível em Chinês e Português.

Aplicando sistematicamente a Engenharia Autônoma, o MAGMASOFT® 5.4 suporta o processo de desenvolvimento de produtos eficaz, projetos otimizados de ferramentais e processos de fundição, bem como sistemas robustos, com a máxima reprodutibilidade da qualidade.