Article – Nouvelles conceptions de masselottes en sable par impression 3D permettant d’améliorer les performances de coulée – Dans le prochain TNF 34

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Nouvelles conceptions de masselottes en sable par impression 3D permettant d’améliorer les performances de coulée

Md Moinuddin Shuvoa and Guha Manogharana,*

aDepartment of Mechanical Engineering, The Pennsylvania State University, State College, PAa, 16802, United States

 

L’impression 3D (3DSP) a ouvert une nouvelle ère pour les applications de moulage en sable en introduisant des moules et des noyaux de sable 3D complexes fabriqués de manière additive. Elle a également permis la conception et la fabrication de systèmes complexes de connections (entrée et alimentation) en utilisant des règles de conception non conventionnelles qui n’étaient pas réalisables auparavant. Dans cette recherche, deux nouvelles conceptions de masselottes, les masselottes elliptiques et sphériques, ainsi que les masselottes cylindriques traditionnelles sont étudiées pour comprendre leurs effets sur le temps de solidification et la fraction volumique de l’air entraîné dans les pièces moulées en alliage d’aluminium (A319). Des simulations par ordinateur sont présentées pour comprendre la viabilité de formes complexes de masselottes en comparant des paramètres critiques tels que la température du fluide pendant le remplissage, la solidification et le refroidissement. En outre, la fraction solide (SF) et la fraction volumique de l’air entraîné sont également étudiées pendant le remplissage et la solidification. Les résultats pour les performances de la masselotte sphérique ont montré une augmentation de 7% du temps de remplissage pendant la solidification ainsi qu’une réduction de 47,27% de la fraction volumique de l’air entraîné. La masselotte elliptique étudiée dans cette recherche a également montré un temps de solidification identique à la moitié du volume de la masselotte cylindrique conventionnelle. Cela implique une augmentation de 26,5 % du rendement de la coulée. Ces conceptions de masselottes faciliteront non seulement l’optimisation de la conception du moulage, mais amélioreront également les performances du moulage (alimentation, solidification) pour les matériaux et les géométries difficiles à mouler…

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Sources

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