Vis enkel innførsel

dc.contributor.authorHelenius, Raimonb_NO
dc.date.accessioned2014-12-19T13:28:14Z
dc.date.available2014-12-19T13:28:14Z
dc.date.created2014-07-22nb_NO
dc.date.issued2014nb_NO
dc.identifier735076nb_NO
dc.identifier.isbn978-82-326-0316-9 (printed ver.)nb_NO
dc.identifier.isbn978-82-326-0317-6 (electronic ver.)nb_NO
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/249490
dc.description.abstractHeat transfer during cold chamber High Pressure Die Casting High Pressure Die Casting (HPDC) is achieved by pouring liquid metal into a steel cylinder and forcing this metal into a die cavity using high pressure. The liquid metal solidifies at a rate that is dependent on the heat transfer coefficient. In this work accurate heat transfer coefficients have been calculated and verified, and the understanding in the use of solidification modelling for such calculations has increased. As the heat transfer coefficient is dependent on many physical parameters, a calculation of a single heat transfer coefficient that applies the complete HPDC process is impossible.  The HPDC process has been divided into different steps and temperature measurements has been done at each step. Heat transfer coefficients can be calculated by the use of simulation. Reliable input data for the next process step is also obtained. Comparison of measured and calculated temperature profiles indicated correct heat transfer coefficients. During shot sleeve filling and dwell time the heat transfer coefficient ranged from 1600 – 5500 W/M2K, depending on location and surface condition. In the runner system the heat transfer coefficient profile was time dependant, having peaks ranging from 20000 to 100000 W/m2K, depending on alloy cast. The pressure affected the heat transfer coefficient, but was found to be more dependant of pre-solidification in the shot sleeve and eutectic solidification at max pressure. The results was further verified by comparing real microstructure, macrostructure, calculated fraction solid from simulations and the shot profile. The work verified that it is possible to combine all the above factors to obtain such results. It also revealed that meshing of the model is important, not only when calculating the heat transfer coefficient, but for correct fluid flow during simulation as well. Heat transfer coefficients are crucial for solidification modelling and the results can be of huge help for die designers and cast houses.nb_NO
dc.description.abstractVarmeovergangstall ved Høy Trykk Støping Høytrykkstøping skjer ved å helle flytende metall ned i en kald stålsylinder og skyve dette metallet inn i en støpeform med stor hastighet og ett høyt ettertrykk.. Hvor fort metallet størkner i støpeformen avhenger av hvor fort varme transporteres fra metall til støpeform. Dette bestemmes av varmeovergangstallet. I dette arbeidet er korrekte varmeovergangstall blitt kalkulert og forståelsen for bruk av simuleringsprogramvarer for slike beregninger har økt. Siden varmeovergangstallet avhenger av mange fysiske parametere, er det ikke mulig å bruke et enkelt varmeovergangstall som dekker hele støpe prosessen. Ved å bryte ned prosessen i flere trinn, samtidig som det gjennomføres temperaturmålinger i hvert enkelt trinn, kan korrekte varmeovergangstall bli beregnet ved bruk av simuleringsprogrammer. Startbetingelser for det neste prosesstrinnet blir også beregnet/målt, noe simuleringsprogrammene avhenger av, og er derfor avgjørende for beregninger i neste prosess trinn. Ved å sammenligne eksperimentelle og simulerte temperaturprofiler ble varmeovergangstall kalkulert. Varmeovergangstallet varierte fra 1600 til 5500 W/m2K under ifylling av skuddsylinderen og avhengte av posisjon, metallflyt og overflatetilstand til skuddsylinderen. Under fylling av støpeformen ble varmeovergangstallet beregnet i løpesystemet hvor og var tidsavhengig. Det maksimale varmeovergangstallet varierte fra 20000 til 100000 W/m2K, primært påvirket av legeringstype. Ettertrykket hadde en påvirkning, men størkning under ifylling av skuddsylinderen samt eutektisk størkning i støpeformen ved maks ettertrykk hadde en større effekt. Resultatene ble videre verifisert ved å sammenligne makrostruktur, mikrostruktur, beregnet fraksjon størknet fra simuleringer og skudd profiler. Arbeidet bekrefter at det er mulig å kombinere alle de ovennevnte faktorene til å beregne korrekte varmeovergangstall. Videre viser resultatene at hvordan modellen settes opp er svært avgjørende, ikke bare ved beregning av korrekte varmeovergangstall, men også for korrekte simuleringer. Resultatene vil derfor være til stor hjelp for verktøymakere til støpeindustrien og høytrykkstøperier generelt.nb_NO
dc.languageengnb_NO
dc.publisherNTNU-trykknb_NO
dc.relation.ispartofseriesDoktoravhandlinger ved NTNU, 1503-8181; 2014:197nb_NO
dc.titleHigh Pressure Die Casting of Light Metals: Heat Transfer in the HPDC processnb_NO
dc.typeDoctoral thesisnb_NO
dc.contributor.departmentNorges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Fakultet for naturvitenskap og teknologi, Institutt for materialteknologinb_NO
dc.description.degreePhD i materialteknologinb_NO
dc.description.degreePhD in Materials Science and Engineeringen_GB


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel