بررسي اثر شكل حوضچه پاي راهگاه بر جريان مذاب در ريخته گري قالب ماسه اي

Effects of Sprue Base on Mold Filling Pattern During Aluminum Sand Casting

در پژوهش حاضر چند سيستم راهگاهي داراي حوضچه پاي راهگاه با اندازهها ي مختلف و يك سيستم راهگاهي بدون حوضچه پاي راهگاه انتخاب شده و اثر حوضچه و اندازه آن بر روي كيفيت قطعه ريختگي، از طريق بررسي تغييرات سرعت و فشار سيال و الگوي سيلان جريان مذاب، مورد مطالعه قرار گرفت. براي انجام شبيه سازي حركت مذاب درون قالب از نرم افزار SUTCAST استفاده گرديد . اساس شبيه سازي جريان سيال در اين نرم افزار بر حل معادلات ناوير استوك و رديابي سطح آزاد بر مبناي الگوريتم SOLA-VOF مي باشد. در اين شبيه سازي مذاب Al-Si-12 و قالب ماسه براي مدل سازي عددي انتخاب شدند. ارزيابي حاصله از مطالعات شبيه سازي نشان ميدهد كه حوضچه پاي راهگاه بارريز نميتواند در كاهش تلاطم و اصلاح الگوي سيلان نقش موثري داشته در صورتي كه سبب افت دما و كاهش راندمان ريخته گري مي گردد.

In this study a gating system with different Sprue Base sizes and one without Sprue Base was applied in order to evaluate the effects of Sprue Base on the quality of casting parts. Here velocity and pressure variation and molten metal streamlines were investigated. Calculation was carried out using SUTCAST simulation software based on solving Navier-Stokes equation and tracing the free surface using SOLAVOF algorithm. Molten metal and mold were aluminum alloy Al-Si-12 and silica sand respectively. Simulation results show that Sprue Base not only do not have the capability of reducing turbulence and modifying fluid flow pattern but also make some turbulence flows in Sprue Base. Moreover Sprue Base cause to temperature drop and reduce casting yield.