Modelado experimental y CFD de la aparición de microrechupes en piezas fundidas en molde de arena de sílice A356

En este estudio se aplicó un enfoque de optimización de fundición basado en simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD), previamente desarrollado, para mejorar el diseño de moldes de componentes fundidos de aleación A356. Gracias a este enfoque, se minimizaron significativamente los defectos de solidificación (incluida la porosidad por contracción), lo que contribuyó a la reducción de costes, la mejora del rendimiento y el aseguramiento de la calidad de piezas fundidas complejas de A356.

Se realizó una validación experimental y procedimientos detallados de calibración y verificación del modelo para la predicción de la microcontracción utilizando placas de A356 fundidas en moldes de arena de sílice sin cocción. Se desarrollaron correlaciones entre los valores de Niyama y el porcentaje de poros, así como entre los valores de Niyama y el tamaño de los poros. De este modo, se puede estimar el nivel de severidad de la porosidad por contracción y las dimensiones de los poros utilizando el criterio de Niyama. Las predicciones se compararon con las mediciones de porosidad en placas de diversos espesores y en otros componentes comerciales de fundición de A356. Las predicciones concordaron con las mediciones experimentales.