26701

بررسي تاثير هندسه سيستم راهگاهي در تشكيل حباب گاز در راهگاه

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد ريخته گري

1397

1400/11/19

دكتر سيد محمد علي بوترابي

دكترمهدي ديواندري

مواد و متالورژي

در اين پژوهش به بررسي تاثير هندسه راهگاهي بر روي ميزان ورود حباب هوا به درون راهباره و سپس محفظه مذاب از طريق مدل¬سازي آبي و شبيه¬سازي كامپيوتري پرداخته شده¬ است. براي ساخت مدل فيزيكي در اين تحقيق از صفحات شفاف پلكسي گلاس به ضخامت 4mm استفاده شده ¬است، كه پس از طراحي مدل با توجه به پارامترهاي مورد بررسي به صورت سه¬بعدي در نرم افزار ساليدوركز ابعاد صفحات مدل محاسبه شده و صفحات سازنده مدل به صورت دو بعدي نيز طراحي شده و توسط دستگاه برش ليزري برش داده شده¬اند. پس از آن با استفاده از كلروفرم و چسب آكواريوم مراحل مونتاژ و آب¬بندي مدل فيزيكي سيستم راهگاهي انجام گرفته ¬است. در ادامه با استفاده از منبع نور يكنواخت(LED) و صفحه ديفوز براي يكسان ¬سازي ميزان تابش سيستم نصب شده و حركت سيال با استفاده از دوربين سرعت¬بالا(120 فريم بر ثانيه) مورد بررسي قرار گرفته -است. پارامتر مورد بررسي در اين پژوهش جهت بررسي ميزان حباب هواي ورودي به راهباره ميزان مساحت اشغال شده توسط حباب در تصاوير است كه پس از انجام فرايند تصوير¬برداري با استفاده از نرم¬افزار Image J مورد بررسي قرار گرفته ¬است. متغير¬هاي مورد بررسي در سيستم راهگاهي شامل زاويه راهگاه، محل بارريزي، و محل تله حباب است. در انتها نيز نتايج حاصله از مدل¬سازي فيزيكي با شبيه¬سازي كامپيوتري مورد مقايسه قرار گرفته¬ است. بر طبق نتايج بدست ¬آمده در اين پژوهش وجود تنگه و راهگاه زاويه¬دار ميزان حباب ورودي به راهباره را تا 2 درصد كاهش داده ¬است، در حالي كه در راهگاه عمود اين عدد در حدود 10 درصد است. همچنين وجود تله پيش از راهگاه سبب كاهش درصد مساحت حباب در هنگام بارريزي بر روي راهگاه تا ميزان 2 درصد شده ¬است.

1401/04/15

Investigating the effect of gating system geometry In the formation of gas bubbles in the sprue

2/8/2022 12:00:00 AM

In this study, the effect of gate geometry on the amount of air bubbles entering the barrier and then the melt chamber through water modeling and computer simulation has been investigated. To build a physical model in this research, 4 mm thick Plexiglas transparent plates have been used, which after designing the model according to the parameters studied in 3D in SolidWorks software, the dimensions of the model plates have been calculated and the model construction plates in two The next ones are also designed and cut by a laser cutting machine. After that, using chloroform and aquarium glue, the assembly and sealing steps of the physical model of the gate system have been performed. Then, using a uniform light source (LED) and a diffuser screen to equalize the amount of radiation installed in the system and the movement of the fluid using a high-speed camera (120 frames per second) is examined. The parameter studied in this study is to investigate the amount of air bubbles entering the barrier is the amount of space occupied by the bubble in the images, which was examined after the imaging process using Image J software. The variables studied in the gate system include the gate angle, the pouring location, and the location of the bubble trap. Finally, the results of physical modeling are compared with computer simulations. According to the results obtained in this study, the presence of a gorge and an angled passage has reduced the amount of entry bubble to the passage by 2%, while in the vertical passage this number is about 10%. Also, the presence of a trap in front of the gate has reduced the percentage of bubble area when it rains on the gate to 2%.

حباب گاز , رد حباب , تلاطم مذاب , فيلم اكسيدي , سيستم راهگاهي

sprue , gating system

Hadi Hakimmollahi

Dr. S.M.A Boutorabi