Aluminium støbning teknologier og omkostninger effektivitet
Aluminium er det etablerede metal valg for produktion af letvægts komponenter i bilindustrien, flyindustrien og transport industrier. Casting flydende aluminiumlegeringer i metal forme ved hjælp af processer, såsom tyngdekraft, lavtryk og højtryk trykstøbning er et omkostningseffektivt middel til at producere komplekse figurer, der kræver minimal bearbejdning. Australiens bilindustrien understøtter en stærk lokal aluminium die støbning industrien, der producerer dele, der omfatter bilindustrien transmission lejehuse, topstykker, indløb mangfoldigheder og motor samleroer. (Ref: )
Vækst i verden automotive markeder for aluminium die støbte komponenter skaber betydelige muligheder og udfordringer for den australske industri, som positionere sig som en global aktør. Gennem partnerskaber mellem vores forskningsinstitutioner og centrale automotive deltagere som Nissan og Ford, har STØBT udviklet innovative og nye teknologier, der har nydt vores partner produktivitet. Til gengæld har disse teknologier skabt IP, der er klar på randen af kommercialisering. Eksempel featured er CASTcoat et projekt, der begyndte som postgraduate research på CSIRO og The University of Queensland. Det blev udviklet yderligere under STØBT projektstøtte på CSIRO med industrielle forsøg på Nissan, Ford, Merne produkter, Castalloy m.fl. Nu er det et foreløbigt patenterede teknologi. (Ref: )
Cyklus tid reduktion
Automatiseret fejldetektion i Aluminium Die støbning
Modellering af væskestrøm inde en Die hulrum med jævne partiklen hydrodynamik
Skræddersyning af STØBTS nye Die frakke for LPDC og GDC
Integreret tyngdekraften dør Design metode
Forbedret kvalitet Aluminium Automotive støbegods
Reduktion i Metal pres i forbindelse med HPDC
Cyklus tid reduktion
At øge produktiviteten i højtryk trykstøbning ved at reducere støbning maskine cyklus tid med 30%.
Mere end en 20% reduktion af cyklustid har opnået og gennemført på udvalgte dele på to industri partner planter. Projektet har involveret identifikation af muligheder for at reducere processen cyklus tid, udføre forskning for at bevise konceptet og derefter udfører den egentlige retssag at bevise de teoretiske resultater. Dette nødvendiggjorde deltagelse af implicite personale for at gennemføre ændringer i processen. Sådanne forsøg er ofte i konflikt med den daglige produktion af dele og kun gennem sand samarbejdet har det været muligt at nå projektmålene.
Det tredje år af dette projekt har vist udviklingen af ægte samarbejde mellem forskere og industripartnere, hvor de nyeste forskningsresultater opnået gennem modellering og simulation er blevet gennemført på værksted med den hjælp og støtte af personale fra Ford og Nissan. Ændringer, er når trialed i en produktionsperiode,, blevet gennemført som led i den proces, derfor giver løbende omkostningsfordele gennem en reduktion af den tid, der kræves til at producere hver komponent.
Et eksempel på gennemførelse er en reduktion af cyklustid på Nissan på en gearkasse sidedæksel produceret i en twin hulrum dør, der har vist vellykket produktionsresultater over mange måneder fra en oprindelige procestid for 75 sekunder til 60 sekunder. Mens forskning på Ford på en converter boliger støbning har vist vellykkede gennemførelse af cyklus tid reduktion fra 90 sekunder til 74 sekunder.
I fremtidige arbejde vil vi kigge efter yderligere muligheder med aktuelle interessenter og die casting industri i almindelighed for at implementere de vandret installation af cyklus tid reduktion på tværs af andre maskiner og dele.
Automatiseret fejldetektion i Aluminium Die støbning
At udvikle og gennemføre en automatisk fejl detection system for overflade og sub-overflade defekter.
En fuldt automatiseret fejl afsløring maskine kaldet CASTvision er blevet udviklet og et prototype-system er klar til udvidet i anlægget on-line forsøg. Dette projekt er i sit tredje år og spændende resultater nu dukker op. Resultaterne fra den algoritme, som blev designet og udviklet i løbet af det andet år af projektet, er blevet sat på prøve i år. Gennem prototyping, har STØBT team designet og udviklet en fungerende system, CASTvision. For Fords converter kan boliger casting off-line systemet opdage og diskriminere mellem defekte og gode dele. Prototype system er i stand til at identificere blokerede huller på nogen af hullerne på denne komplekse støbning. Offline-systemer har også udviklet hvor varmt tårer og kolde lukker kan påvises på Fords strukturelle sump støbning.
Arbejde på Nissan på deres pumpedækslet støbning har resulteret i en CASTvision prototype system for i line fejldetektion. Systemet er i stand til at fange billeder og identificere visse kategorier af defekter på overfladen af del. Dette projekt har vist, at fremskridt i maskinen vision anvendes til fejlfinding af aluminium støbegods kan tages fra koncept fase gennem til en fungerende prototype med stor succes. Det næste skridt for dette projekt er at tage begreber fra enkelt del til multi del systemer kan håndtere mere komplekse former og overflader. Dette resultat vil være en stærk kandidat til fremtidige kommercialisering.
Modellering af væskestrøm inde en Die hulrum med jævne partiklen hydrodynamik
At udvikle en simulering teknik til at hjælpe industrien i design og optimering af dør og produkter.
I år har set en omfattende udvikling i koden glattede partikel hydrodynamik (SPH) sammen med test forpligtet sig til at forbedre den robusthed og hastighed af modellering. Forbedringer blev også gjort til visualisering teknikker bruges til at vise resultater fra SPHS tre-dimensionelle (3D) simulering resultater. 3D SPH isotermisk simulationer og animationer af dele fra Nissan og Metaldyne viser komplekse påfyldning mønstre blev afsluttet. Observationer af personalet på Nissan støbning af den støbning fylde mønster under produktionen var i overensstemmelse med SPH modellering forudsigelser.
Vand analoge billeder fra en klar plexiglas model af en servo stempel die casting del og digitaliserede korte skud af en aluminium støbning blev afsluttet for validering med flow forudsigelser fra SPH. Valideringsprocessen og yderligere beregningsmæssige hastighed forbedringer vil blive gennemført næste år. Yderligere planlægges udvikling af koden SPH især i områderne af varmeoverførsel, størkning, overflade oxid forudsigelse, robusthed og hastighed fremtidige arbejde.
Skræddersyning af reformens ny dør frakke for LPDC og GDC
For at kommercialisere die pelsen teknologi for lavtryk og tyngdekraft trykstøbning og yderligere forbedre die frakke egenskaber.
Industrielle forsøg blev udført med succes i flere lavtryk og tyngdekraften die casting planter. Dens ydeevne var forbedret på lave udkast til vinkel områder af dør ved anvendelse af en sealer. To foreløbige patenter dække opfindelser vedrørende reform.com blev indgivet.
Integreret tyngdekraften dør Design metode
For at udvikle en integreret dør design metode for tyngdekraften die kan casting, opnå optimale die påfyldning, optimal fodring og udbytte og formstabilitet.
Et nyt design af foderautomater til at løse den egentlige årsag til svind porøsitet defekter i et indløb mangfoldige støbning blev gennemført på en kundes dør og ført til fremragende resultater. En undersøgelse blev afsluttet på brugen af “squeeze pins” at reducere eller eliminere svind defekter i en tyngdekraft test die. Squeeze pin teknik demonstreret at overflade svind kan fjernes effektivt og tilknyttede interne mikro svind kan reduceres markant steder prøvet. Squeeze pin koncept blev udvidet til at omfatte anvendelse som en mekanisk klemme/shear gate til at reducere fettling krav. Ordningen gennemføres på en test die tilladt klipning af gate før fuld størkning, med justering til at producere variable gate bredder.
Den sidste del af metoden skal udvikles er optimal die påfyldning gennem variable tilt strømmer fra en slev. For at sikre harmoniske varestrømme, kan variablen vippe bevægelse programmeres til at matche påfyldning sats med ændringer i den øjeblikkelige flow område. Flow evalueringen er udført af realtid X-ray radiografi på en test die. Påvirkning af die geometri, især godstykkelse, die forvrængning vil blive undersøgt ved hjælp af computersimulering, der modeller termiske belastninger i støbning cyklusser.
Forbedret kvalitet Aluminium Automotive støbegods
At forbedre den samlede præstation af lavtryk die casting operationer ved at gennemføre forbedrede værktøjer i design og proces kontrol til at reducere støbning defekter.
Vellykket udvikling af passende værktøjs design og proces kontrol er opnået for den lavtryk trykstøbning (LPDC) proces for at kaste små bilkomponenter. En multi hulrum dør design blev valgt og optimeret ved størkning simulering. Flere dør af dette design bliver brugt til at producere høj-volumen, høj-integritet dele. Støbning parametre blev også undersøgt for at forbedre støbning og reducere procestid. Die forsøg blev udført på en LPDC forskning die at undersøge effekten af casting geometri og proces parametre på svind defekter i støbegods at have adskillige grundlæggende egenskaber i topstykker. Die retssag produceret med succes støbegods med svind defekter i et bestemt område klemt inde i den sand kernen, som forudsagt. Analyse af støbegods fremstillet på LPDC pseudo cylinder hoved forskning die vil være afsluttet for at etablere relationer mellem porøsitet defekter og procesparametre.
Reduktion i Metal pres i forbindelse med HPDC
At undersøge rollen i metal pres på produktion af dele i høj trykstøbning.
I de sidste seks måneder af dette projekt, var indsats fokuseret på innovative teknologier. En sådan teknologi er designet til at absorbere virkningen pres spikes at forårsage skadelige blinkende og andre involverede omlagt hydraulik aldrende trykstøbning maskiner for at forbedre produkternes kvalitet teknologi. En roman stødabsorberende teknologi blev udviklet, at udnyttet eksisterende støbning overløb. Die casting forsøg på CSIRO bekræftet effektiviteten af denne teknologi til at absorbere virkningen pres chok efter hulrum påfyldning. Gennem-plant forsøg på Nissan støbning plante blev grænserne for hydraulisk ventil timing og kredsløb funktion bekræftet. Et forslag til en omlægning til at forbedre intensivering pres svar blev fremsat. Projektet afsluttet i December 2001. Ford Australien kan vedtage den reduceret tryk driftsparametre for produktion af deres nye Barra model motor samleroer senere i 2002.