Shrinkage Estimation of Cast Al–Si Alloys through Process Simulation

Abstract

With the advent of various casting process simulation techniques, it is possible to derive theoretically casting parameters, which can be further validated through experiments. In this paper, detailed simulation activities are carried out to determine the shrinkage characteristics of two Al-Si alloys (US 413 and US A356) followed by validation through experimental studies. Production of defect-free castings requires good understanding of shrinkage characteristics. The influence of various process parameters on these characteristics determines the casting quality. Based on this, an extensive study is undertaken to comprehend the influence of various parameters.Keywords: shrinkage, cast aluminium alloys, casting mould, process simulation, solid model, design of experiments.З появою різних метод моделювання процесу лиття з'явилася можливість теоретично оцінити параметри лиття, які можуть бути додатково переві-рені за допомогою експериментів. В даній роботі було проведено детальне моделювання для визначення характеристик усадки двох стопів Al-Si (US 413 і US A356) з подальшою перевіркою за допомогою експерименту. Виробництво виливків без дефектів потребує доброго розуміння характе-ристик усадки. Вплив різних параметрів процесу на ці характеристики визначає якість виливки. Виходячи з цього, було проведено цілу низку досліджень, щоб визначити вплив різних параметрів. С появлением различнûх методов моделирования процесса литья появи-лась возможность теоретически оценить параметрû литья, которûе могут бûть дополнительно проверенû с помощью экспериментов. В данной ра-боте бûло проведено детальное моделирование для определения характе-ристик усадки двух сплавов Al-Si (US 413 и US A356) с последующей про-веркой с помощью эксперимента. Производство отливок без дефектов тре-бует хорошего понимания характеристик усадки. Влияние различнûх параметров процесса на эти характеристики определяет качество отлив-ки. Èсходя из этого, бûло проведено обширное исследование, чтобû опре-делить влияние различнûх параметров.Ключевые слова: усадка сплава, литûе алюминиевûе сплавû, литейная форма, моделирование процессов, модель твёрдого тела, проектирование экспериментов.