Un nuevo enfoque de herramientas de simulación de fundición integradas en la línea de producción

El uso de herramientas de simulación numérica en la fundición está muy extendido y ha sido de gran ayuda para las fundiciones, ya que les permite reducir el tiempo de lanzamiento de nuevos proyectos y la tasa de desperdicio.

Sin embargo, el uso de la simulación basada en condiciones estándar y fijas no representa las condiciones reales ni cubre el rango de incidencias que surgen durante el proceso de producción. Esto supone una desventaja para las fundiciones, ya que no pueden aplicar todos los conocimientos para mejorar el rendimiento del modelo y la tasa de desperdicio asociada a defectos de solidez más allá de los límites marcados por la simulación estándar, ni para predecir con precisión las principales características metalúrgicas de la pieza fundida en tiempo real.

El presente trabajo se centra en el desarrollo de un nuevo sistema de simulación que integra, como variable de entrada, el patrón de solidificación del metal medido mediante análisis térmico en el momento preciso del vertido de la pieza.

La definición del riesgo de defectos de contracción y la estructura final de las piezas fundidas se han logrado mediante la implementación de nuevas variables generadas a partir del análisis térmico y algoritmos para modelar el crecimiento de las fases durante el periodo de solidificación.

La herramienta de simulación también se ha adaptado para diferentes etapas, desde el desarrollo de producto para actividades de diseño hasta su uso en la línea de producción como herramienta avanzada de control de procesos, integrada con otros sistemas predictivos en el concepto de Industria 4.0.

Este sistema ofrece predicciones sobre la solidez, la microestructura y las propiedades mecánicas de la pieza fundida durante su producción, lo que permite la rápida detección de situaciones de riesgo, reduciendo el tiempo de respuesta y ahorrando costes.