Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Prozessmodellierung des Aluminiumgießens

21.02.2006


Das VIRCAST-Projekt beinhaltete die Entwicklung mathematischer und numerischer Modelliertools zur Verbesserung der Qualität des Aluminiumgießens von maßgeschneiderten Produkten. Ein Modell für die Vorhersage der rohgegossenen Mikrostruktur erlaubt die Abstimmung der Gussparameter für eine optimierte Mikrostruktur durch eine nutzerfreundliche Schnittstelle.



Die ständig zunehmende Verwendung von Aluminium in zahlreichen industriellen Anwendungen bringt neue markttechnische und ökologische Bedürfnisse mit sich, die dramatische Auswirkungen auf die Aluminiumproduktion haben. Bis zum heutigen Zeitpunkt basiert die Prozessentwicklung eines neuen Produkts oder einer neuen Legierung in erster Linie auf Laborexperimenten und Optimierungsmethoden nach dem Prinzip Versuch und Irrtum.



Im Rahmen des VIRCAST-Projekts ging man einen Schritt weiter und konzentrierte sich auf einen anderen Ansatz durch die Prozesskettenmodellierung. Hierin eingeschlossen sind geeignete mathematische und numerische Verfahren zur Modellierung spezifischer Kristallisierungsvorgänge und deren Zusammenhang mit dem Gießprozess und der Homogenisierung. Bei letzteren handelt es sich um wichtige Phänomene, die einen entscheidenden Einfluss auf die Produktivität und Produktqualität in der Aluminiumindustrie haben können.

In diesem Zusammenhang wurde ein mathematisches Modell für die Vorhersage der rohgegossenen Mikrostruktur und deren Optimierung durch die angemessene Anpassung verschiedener Gussparameter erstellt und überprüft. Dieses Modell wurde in ein leistungsstarkes Software-Tool mit dem Namen "Virtual Cast House" integriert und kann mit Hilfe einer geeigneten nutzerfreundlichen und flexiblen Schnittstelle genutzt werden.

Die spezielle Schnittstelle ermöglicht die Vorverarbeitung des Pseudo-Front-Tracking-Modells für die Beschreibung von rohgegossenen Mikrostrukturen. Zu den wichtigsten sichtbaren Modelleingaben gehören die Temperatur bzw. Wärmeentzugsgeschwindigkeit als eine Funktion der Zeit, das Phasendiagramm sowie der Diffusionskoeffizient in den verschiedenen Phasen. Zusätzlich können die volumenspezifische und latente Wärme, der Gibbs-Thomson-Koeffizient, die Reihenfolge der Kristallsymmetrie, die relative Steifigkeit der Oberflächenspannung sowie die Gesamtsimulationszeit abgelesen werden.

Mit der grafischen Schnittstelle kann der Nutzer Abbildungen der Konzentration und des Anteils von Festphasenteilchen zu unterschiedlichen Zeiten, die Temperaturentwicklung sowie die Entwicklung des Anteils der Festphasenteilchen im Berechnungsbereich visualisieren. Der Kristallisierungspfad wird ebenso angezeigt, und den Plänen zufolge sollen auch Abbildungen des Anteils von Sekundärphasenteilchen bereitgestellt werden.

Das stabile "Virtual Cast House" kann Gießhallen unbegrenzte Möglichkeiten zur Prozessoptimierung in überaus kosteneffizienter Weise bieten. Es kann ihnen überdies einen Wettbewerbsvorteil verschaffen, der sich aus der Produktion von maßgeschneiderten Produkten erstklassiger Qualität ergibt, die nur geringe Auswirkungen auf die Umwelt haben.

Prof. Michel Rappaz | ctm
Weitere Informationen:
http://www.univ-poitiers.fr/rubrique/laboratoires/fiche_labo.asp?labo=07

Weitere Berichte zu: Aluminiumgießen Gussparameter Mikrostruktur Schnittstelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Smarte Rollstühle, vorausschauende Prothesen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics