MODULOS QUE ES FLOW-3D CAST? FLOW-3D Cast está disponible en tres módulos: BASIC, EXTENDED y ADVANCED y ha sido traducido a múltiples idiomas.

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2 MODULOS QUE ES FLOW-3D CAST? FLOW-3D Cast está disponible en tres módulos: BASIC, EXTENDED y ADVANCED y ha sido traducido a múltiples idiomas. FLOW-3D Cast es un software de simulación diseñado específicamente para modelado de procesos de fundición. Combina un interfaz de usuario de fácil manejo con potentes capacidades de cálculo. FLOW-3D Cast aporta a los ingenieros y diseñadores resultados altamente precisos de la dinámica del metal y la solidificación. Con FLOW-3D Cast, los problemas de calidad y productividad pueden resolverse en menos tiempo y con menores costes evaluando alternativas a través de la simulación antes de la producción. La efectividad del desarrollo de una nueva herramienta puede mejorarse resolviendo los problemas antes de que comience la producción.

3 INTERFAZ GRAFICO Flujo de diseño El intuitivo interfaz de FLOW-3D Cast permite al usuario crear simulaciones precisas de forma rápida y eficaz. Simple Interpretación y entrada del modelo El flujo vertical de trabajo asegura que todos los aspectos del modelo están identificados. Los modelos y los parámetros son definidos usando terminología de fundición. Rápido mallado FLOW-3D Cast permite capturar geometría de piezas y moldes complejos con una intervención mínima del usuario. Los diseños CAD pueden ser importados y mallados en pocos minutos. Potente solver FLOW-3D Cast, al disponer de un amplio rango de modelos físicos, es capaz de modelar la gran mayoría de procesos y de mostrar soluciones a los defectos más comunes en fundición tanto en la fase de llenado como de solidificación Base de datos de materiales y librería de geometría Dispone internamente de datos de aleaciones, moldes, machos, filtros, etc y permite añadir al usuario sus propios materiales. Permite importar a la librería, mazarotas, filtros, y otros elementos diseñados externamente desde paquetes CAD.

4 MALLADO FLOW-3D Cast emplea un método de mallado que combina las ventajas de usar celdas rectangulares estructuradas con la flexibilidad de las mallas tipo body-fitted usando una metodología única conocida como FAVOR TM. Las mallas fijas de elementos rectangulares de control son simples de generar y poseen muchas ventajas (por ejemplo, gran precisión en la superficie libre, menores demandas de memoria, y metodología númérica más simple). El método FAVOR TM permite a FLOW-3D Cast realizar cálculos de flujo precisos alrededor de complejas geometrías con reducidas pérdidas de momentum como sucede típicamente en una malla estructurada. Esta técnica se conoce como mallado libre porque la malla y la geometría pueden cambiarse independientemente una de la otra, simplificando enormemente los procesos de mallado y ahorrando mucho tiempo en el setup de la simulación. Una vez que el dominio computacional está definido, la geometría importada es rápidamente embebida en la malla. Otro punto fuerte de esta metodología es la capacidad de intercambiar rápidamente la geometría para probar diferentes variaciones en el diseño sin necesidad de modificar la malla.

5 POST-PROCESADO MEDIANTE FLOWSIGHT TM FlowSight es una herramienta de postprocesado integrada de última generación basada en EnSight, la cual ha sido completamente customizada para FLOW-3D Cast. Entre sus capacidades se incluyen: Múltiples iso-superficies Secciones 2D con geometría FAVOR TM Lineas de corriente animadas Múltiples vistas de los resultados de la simulación Vista simultánea de los resultados del fluido y de FSI/TSE Capacidades añadidas de anotación Lectura/Escritura de datos de fuentes externas Peticiones interactivas Mapeado de texturas Vista 3D Vistas configurables Renderizado de variables en el flujo Flipbook Resultados portables Barra de defectos: Óxidos, porosidad, entrada de aire, solidificación temprana, punto final de llenado, puntos calientes, traceados y renderizado de variables en el flujo Caudales de venteo

6 PREDICCIÓN DE DEFECTOS Oxide Formation Las capacidades de FLOW-3D para el seguimiento de defectos ayudan a predecir dónde va a ser más probable que aparezcan óxidos durante el proceso de llenado. Los óxidos se forman debido a la exposición al aire de la superficie de metal fundido y pueden terminar en localizaciones inadecuadas. La localización final de los defectos depende de las condiciones del flujo, turbulencia, salpicaduras e impactos. FLOW-3D Cast hace un seguimiento preciso de estos óxidos y su posición final. Entrada de aire El modelo de entrada de aire en FLOW-3D Cast se usa para estimar el aire que entra durante los procesos de llenado en fundición metálica. Este modelo está basado en mecanismos físicos simples, y predice de forma excelente la porosidad. Formación de óxidos Entrada de aire Microporosidad FLOW-3D Cast dispone de un modelo especificamente diseñado para predecir la ocurrencia y localización de la microporosidad que aparece en las etapas finales de la solidificación. Con esta información podrá hacer ajustes en el diseño y evitar defectos críticos. Solidificación y rechupe FLOW-3D Cast dispone de un grupo de capacidades para modelado de la solidificación y la identificación de áreas con excesivo rechupe o porosidad, permitiéndole determinar la posición de las mazarotas para asegurar la eliminación de dichos defectos. Microporosidad Solidificación y rechupe Estrés térmico Estrés térmico El modelo de estrés térmico de FLOW-3D Cast le permitirá predecir de forma precisa dónde aparecen estrés y deformaciones en la pieza. Los esfuerzos están calculados de forma simultánea en el molde y en el metal solidificado.

7 PREDICCIÓN DE DEFECTOS APLICACIONES PARA FUNDICIÓN POR GRAVEDAD SOLIDIFICACIÓN DE FUNDICIONES DE HIERRO El modelo de solidificación de fundiciones de hierro describe la solidificación eutéctica y casi-eutéctica de este tipo de materiales capturando la formación de austenita, grafito y cementita y las variaciones de densidad que aparecen durante el proceso de enfriamiento según las diferentes fases se forman. GENERACIÓN DE GAS EN MACHOS El modelo de core gas predice los efectos de la generación de gas durante el proceso de llenado y solidificación para machos aglutinados mediante resinas. Las resinas químicas en arenas pueden producir gas cuando son calentadas por el metal fundido y, si no son venteadas adecuadamente, el gas puede fluir al interior del metal resultando en defectos de porosidad. El modelo de core gas predice la localización y cantidad de estos gases y ayuda a seleccionar los venteos que, de forma efectiva, evacuarán los gases producidos en los machos. APLICACIONES DE FUNDICIÓN EN MOLDE METÁLICO CANALES DE REFRIGERACIÓN Los canales de refrigeración se usan en el moldeo metálico y permanente para gestión de la temperatura y evitar sobrecalentamientos del molde y controlar la solidificación. El modelo de canales de refrigeración de FLOW-3D Cast incluye temperatura y coeficientes de transferencia dependientes del tiempo así como activación controlada por termopar para enfriamiento y calentamiento. EROSIÓN DEL MOLDE La erosión en el molde ocurre cuando la presión del metal se reduce por debajo de niveles críticos debido a la separación de fluido y a las altas velocidades. El modelo de potencial de cavitación de FLOW-3D Cast le ayudará a determinar dónde se induce cavitación y le permitirá realizar ajustes antes de la fundición real. Solidificación de fundiciones de hierro Generación de gas en el macho Canales de refrigeración Erosión del molde

8 Fundición en cámara fría y análisis de defectos por óxidos HELLEBUSCH TOOL & DIE Las películas de óxidos se forman cuando el metal está expuesto al aire. Con la turbulencia, los óxidos pueden entrar dentro de la pieza, lo cual puede provocar una reducción en la integridad de las fundiciones. El equipo de ingeniería de Hellebusch Tool & Die realizó varias simulaciones de llenado de alta presión para observar posibles defectos en la fundición de un volante y ver si necesitaban cambiar el diseño. Los resultados de sus simulaciones mostraron que la mayoría de los óxidos se atrapaban en los rebosaderos. Sin embargo, en la parte alta y baja de la parte posterior del volante había lugares donde los rebosaderos debían ser colocados para capturar óxidos para mejorar la calidad de la fundición. Courtesy of Hellebusch Tool & Die

9 FUNDICION EN MOLDE FLOW-3D Cast es adecuado para simular procesos de fundición en molde metálico tanto para Baja Presión como para Alta Presión en cámara fría y caliente. FLOW-3D Cast puede modelar el proceso completo, desde el ciclado térmico y la optimización de la carrera del pistón hasta los defectos relativos a la solidificación debido a la evolución del estrés térmico. CICLADO TÉRMICO Las Simulaciones de ciclado térmico del molde son esenciales para simulación a alta presión dado que el mismo molde es usado de forma repetida para producir miles de piezas. Estas simulaciones deben generar distribuciones precisas de temperatura a lo largo de múltiples ciclos del molde.con FLOW-3D Cast la distribución de temperaturas para el ciclado térmico se calculan para todas las etapas: solidificación, apertura del molde, spray, soplado con aire y cerrado del molde. VERTIDO CON CUCHARAS & MOVIMIENTO DEL PISTON Ayuda a determinar el perfil óptimo de carrera del pistón para llenar el molde modelando la interacción entre el pistón en movimiento y el metal en la cámara, minimizando la cantidad de aire atrapado. Courtesy of Buhler

10 LLENADO POR GRAVEDAD TEKSID S.P.A. El llenado por gravedad emplea el modelo GMO (General Moving Objects) para simular el movimiento de la cuchara mediante un movimiento prescrito que coincide con el setup real de la máquina. La vista arriba a la izquierda muestra una sección vertical del molde. Courtesy of Teksid S.P.A. Post processed with EnSight.

11 FUNDICIÓN POR GRAVEDAD FLOW-3D Cast modela de forma precisa procesos de fundición como por ejemplo fundición en arena, a la cera perdida, a la espuma perdida, fundición en molde permanente y fundición centrífuga. Fundición a la espuma perdida FLOW-3D Cast dispone de modelos especiales para similar el proceso de fundición a la espuma perdida. Con estos modelos, el usuario puede simular el llenado de un molde de espuma perdida así como la solidificación posterior del metal. FLOW-3D Cast permite al usuario predecir dónde es más probable que se atrape espuma que pueda generar defectos posteriores. FLOW-3D Cast aporta a los ingenieros la información necesaria para determinar los parámetros del proceso de llenado como temperatura de vertido y presión, tamaño de los ataques y localizaciones. Fundición por gravedad Los procesos de fundición que emplean tanto arena como moldes permanentes, pueden ser modelados con FLOW-3D Cast. Aunque son procesos menos violentos que las fundiciones a alta presión, la calidad de las piezas puede ser afectada por aire atrapado en llenados con turbulencia y por defectos por rechupe. FLOW-3D Cast puede reproducir de forma precisa el movimiento del frente de metal durante el proceso de llenado. Después que el llenado ha terminado, se modela la solidificación y el rechupe producido. Fundición a la cera perdida Los potentes modelos numéricos de FLOW-3D Cast pueden simular procesos complejos de fundición a la cera perdida. Permite a los usuarios analizar la inyección de la cera, la inyección del metal y el proceso de solidificación del metal así como predecir los defectos de forma precisa. Este análisis puede ayudar a las empresas de fundición a comprender mejor los procesos, mejorar los diseños, reducir los defectos y acortar los tiempos de desarrollo. Fundición centrífuga En la fundición centrífuga, un molde rota a alta velocidad mientras que el metal fundido se vierte en su interior. El metal fundido se impulsa radialmente hacia la parte el exterior de la cavidad donde se enfría y solidifica. Las altas presiones asociadas a las fuerzas centrífugas, generan defectos en el eje de rotación. El marco de referencia no inercial de FLOW-3D Cast puede prescribir esta rotación con la habilidad de modificar su velocidad. La localización de defectos puede visualizarse y modificarse de forma sencilla.

12 NUEVO COCHE 100% ELECTRICO BMW I3 GRUPO BMW Antes, las piezas estructurales en los coches estaban hechas con chapas de acero. Algunos fabricantes de vehículos han conseguido con éxito fabricar estas partes mediante fundiciones metálicas de espesores pequeños, lo cual ha conllevado una importante reducción en el peso. Esta reducción en el peso es especialmente importante en los coches eléctricos que tiene que llevar pesadas baterías. La fundición de estas complejas y grandes piezas es una tarea muy exigente y requiere el calibrado de muchos parámetros como las dimensiones de los ataques, venteos, rebosaderos, curva de inyección, temperaturas del metal y del molde. El uso de la simulación en las etapas tempranas del desarrollo permite a los ingenieros de BMW optimizar los procesos de fundición HPDC de forma que pueden producir piezas de gran calidad acorde con las especificaciones de estos nuevos coches. Courtesy of BMW Group

13 BASIC MÓDULOS ADVANCED Existen tres módulos de FLOW-3D Cast con niveles crecientes de potencia de modelado: BASIC, EXTENDED y ADVANCED. Mallado multibloque, hasta 5 bloques de malla Vertido por gravedad, baja presión, vertido por inclinación y fundición por centrifugado Vertido mediante cuchara con capacidad de rotación sobre un eje Llenado, incluyendo viscosidad, turbulencia y efectos de tensión superficial Solidificación e Intercambio de calor Base de datos ampliable para aleaciones de fundición, moldes, etc Enfriadores y manguitos aislantes Propiedades dependientes de la temperatura Filtros para control de caudal Seguimiento de formación de óxidos y defectos Identificación de porosidad en el llenado y solidificación Convección natural del metal fundido durante de la solidificación Solidificación de fundición de hierro Trazadores de flujo Modelado de partículas Todas las capacidades del módulo BASIC y EXTENDED y además, Fundición en continuo con segregación binaria Captura del gas generado en los machos y defectos asociados Soplado de machos Secado de machos y moldes Efectos viscosos mejorados que incluyen viscosidad no-newtoniana, flujos tixotrópicos y cambios en viscosidad por esfuerzo cortante Calentamiento debido al esfuerzo cortante Deformaciones, estrés térmico y mecánico Soplado de macho EXTENDED Todas las capacidades del módulo BASIC y además, Bloques de malla ilimitados para simulaciones precisas y eficientes Análisis del llenado y solidificación para fundiciones de Alta Presión Gases atrapados y efectos de venteo Ciclado térmico para determinar la distribución de temperatura en el molde y optimizado de los canales de enfriamiento para control de temperatura Posibilidad de optimizado del comportamiento de la carrera del pistón y aplicación de movimiento a las simulaciones Fundición a la espuma perdida y defectos producidos por la espuma Posibilidad de localización de cavitación para determinar la erosión del molde Modelo de molde permeable para modelizar el escape de aire durante el llenado Movimientos con 6 GDL para movimientos del pistón o movimientos complejos del vertido por cuchara Sand core blowing

14 SOPORTE Una gran variedad de posibilidades de Soporte técnico están disponibles en su proceso de modelado. El equipo técnico de soporte de Flow Science está compuesto por ingenieros con experiencia en la industria que entienden las necesidades y problemas afrontados por los profesionales en entornos competitivos. Flow Science se enorgullece de ofrecer un soporte amable y puntual por nuestros ingenieros expertos en industria de fundición metálica. SITIO DE USUARIOS Explore una gran diversidad de recursos en el Sitio de Usuarios como por ejemplo: LA EMPRESA FLOW SCIENCE 683 HARKLE RD SANTA FE, NEW MEXICO (505) sales@flow3d.com Checklists de fundición metálica CFD Chat en vivo Ejemplos de simulación Actualizaciones de software FAQs, validaciones y trucos Presentaciones, talleres y tutoriales Para tener acceso a estas páginas, debe disponer de una licencia activa del software y tener suscrito el contrato de mantenimiento. CAPACITACIÓN Flow Science ofrece clases de capacitación para FLOW-3D Cast en Santa Fe, Nuevo México. Las clases tienen el objetivo de dar a los asistentes conocimientos sólidos del software así como experiencia en ejemplos prácticos aportados por éstos. Los usuarios nuevos y existentes, así como todos aquellos interesados en evaluar el software están invitados a asistir. En 1963, en su estancia en el Laboratorio Nacional de Los Alamos, el Dr. C. W. Tony Hirt fue pionero en la investigación de varios métodos en dinámica de fluidos, mejora de la estabilidad y una técnica única en la captura de la superficie libre el método Volume of Fluid o VOF. En 1980, Dr. Hirt dejó el LANL para formar parte de Flow Science, Inc., con la misión de desarrollar una nueva generación de capacidades de modelado en fluidos para aplicaciones industriales y científicas. Flow Science dispone una base de usuarios comerciales, académicos y gubernamentales por todo el mundo. Nuestro personal de científicos e ingenieros constantemente trabajan duro para innovar y ofrecer mejoras a nuestro software. Nos enorgullecemos del nivel de soporte que ofrecemos. Flow Science celebró sus 30 años mejorando el mundo a través del modelado preciso de fluidos. FLOW-3D y TruVOF son marcas registradas en US y otros países.

15 (505) Improving the world through accurate flow modeling