Author(s):
Ferreira, Diana Catarina Capela
Date: 2017
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/10346
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Subject(s): Molde; Fundição injetada; Defeitos de fundição injetada; Injeção câmara quente; SolidCast™; Parâmetros de injeção; Simulação numérica; Linhas de solidificação; Mould; High-Pressure die casting; High-Pressure die casting defects; Hot chamber highpressure die casting; Injection parameters; Numerical simulation; Solidification lines; Materiais e Tecnologias de Fabrico
Description
A realização deste trabalho inseriu-se no âmbito de um estudo de otimização dos parâmetros de injeção de uma peça estética em liga Zamak, a obter através de uma única operação de fundição injetada. A fundição injetada consiste, fundamentalmente, na injeção de um metal fundido para o interior das cavidades de um molde permanente. O trabalho foi realizado em parceria com a empresa PR-Metal, Lda., na Maia, a qual teve uma presença ativa neste estudo, já que todas as alterações necessárias foram implementadas por esta. Com vista a obter peças de Zamak sem defeito, e com uma boa aparência estética, foi necessário estudar o problema para depois tentar encontrar a melhor solução possível. Assim, recorreu-se ao estudo da fundição, em particular da fundição injetada, e do material, para depois efetuar uma análise concreta do problema e traçar o caminho a seguir. Ao longo do trabalho, para resolução do problema, foram realizadas simulações numéricas através do software SolidCast™, estudo do fluxo do material no molde e correspondentes linhas de fusão, realizados ensaios empíricos no molde tendo em conta os resultados das simulações e a correspondente variação de parâmetros, alterações efetivas no molde, entre outros passos, até chegar ao resultado final apresentado. De salientar que, no final, se conclui essencialmente que são necessárias elevadas pressões de injeção para obter peças bem compactadas, bem como se deve ter em conta a presença de gases, temperatura de material e o próprio material a usar para produzir as peças desejadas. De referir também que, sem a existência de uma pressão de manutenção, a acomodação do material nas cavidades tornar-se-ia deveras mais difícil.
This work was carried out aiming to optimize the injection parameters and mould configuration of a Zamak alloy aesthetic part, to be obtained through a single injected casting operation. The high-pressure die casting essentially consists of injecting a molten metal into the cavities of a permanent mould. The work was developed in partnership with the company PR-Metal, Lda., in Maia, which had an active collaboration in this study, since all necessary changes were implemented by them. In order to obtain healthy, defect-free Zamak parts with a good aesthetic appearance, it was necessary to study the problem and then try to find the best possible solution. Thus, a study was carried out about the casting processes, in particular of the high-pressure die casting, and about the aterial, and then a deep analysis of the problem was undertaken the path to follow outlined. Throughout the work, and in order to solve the problem, numerical simulations were carried out using the SolidCast™ software, the material flow in the mould and corresponding fusion lines were studied, empirical tests were carried out in the mould taking into account the results of the simulations and the corresponding variation of parameters, effective changes in the mould, among other steps, until reaching the final result presented in this report. It should be noted that, at the end, it is essentially concluded that high injection pressures are required to obtain well compacted parts. Additionally, well as to take into account the presence of gases, material temperature and the material to be used should be taken into account to produce the desired parts. It should also be noted that without the existence of a maintenance pressure, the material accommodation into the mould would become more difficult.
