Castle Rheo
Il modulo Rheo simula la tecnologia GISS che è un’applicazione del processo chiamato Superheat Slurry Casting. In questo processo invece di pressocolare la lega allo stato liquido ad alta temperatura, la tecnologia GISS converte la lega liquida in semisolido a temperatura appena al di sopra di quella di liquidus. Il semisolido mantiene bassa viscosità ed è in grado di riempire lo stampo ad una temperatura significativamente più bassa, con indubbi benefici di qualità del getto e di risparmi nel processo.
La frazione solida della lega, che può essere controllata con l’unità GISS, consente un maggiore controllo del flusso del metallo nello stampo in confronto alla lega liquida. Un flusso meno turbolento permette di ridurre significativamente la porosità da gas. Dal punto di vista metallurgico, la temperatura più bassa d’iniezione riduce il ritiro di solidificazione limitando la formazione di porosità da ritiro e genera velocità di solidificazione maggiori a tutto vantaggio della struttura cristallina del getto.
Input dei dati
Il modulo Rheo differisce dallo standard HPDC poichè all’utente è richiesto di inserire i parametri principali di utilizzo della tecnologia GISS:
- il tempo di immersione della sonda nella tazza
- la temperatura del metallo quando la sonda entra nella tazza
- il tempo che intercorre tra il trattamento in tazza e il versamento nel contenitore
Una volta selezionata la lega l’interfaccia visualizza le temperature teoriche di liquidus e solidus consentendo facilmente all’utente di scegliere di conseguenza la temperatura del forno di attesa e la temperatura del metallo quando la sonda entra nella tazza.
Calcolo della frazione solida
Nella tecnologia GISS la frazione solida è dinamica e si modifica dopo il trattamento in tazza fino all’entrata del metallo fuso nello stampo. Le particelle solide agiscono infatti come nuclei stabili solidificati all’interno della fase liquida: lo scheletro della rete dendritica che si forma facilmente durante la colata ordinaria viene rotto per trattenere la struttura granulare dispersa nella restante fase liquida. Il software calcola il valore stimato della frazione solida (in funzione della composizione chimica della lega, della temperatura, del tempo di immersione etc.) e fornisce all’utente importanti indicazioni sui corretti parametri di utilizzo del processo.
I risultati della simulazione
Il modulo Rheo calcola il riempimento e la solidificazione considerando le diverse condizioni di frazione solida e viscosità del metallo. Il controllo della frazione solida del metallo che entra nella cavità implica un flusso meno turbolento rispetto alla pressocolata tradizionale e questo si traduce in una minore porosità da gas. Inoltre, la differenza tra la temperatura del metallo nella cavità e la temperatura di solidificazione è minore per cui il tempo di solidificazione è più breve e minori sono le porosità da ritiro.