Simulación del proceso de fundición para las normas de la industria del automóvil

Continental se comunica con sus subcontratistas a través de MAGMASOFT®

Continental es uno de los cinco mayores proveedores mundiales de la industria del automóvil. Los dos sectores del grupo, Automotive y Rubber, ofrecen una gama de productos dirigidos a satisfacer las tendencias automovilísticas en las áreas de seguridad, medio ambiente e información. En 2009, los 143 000 empleados de las seis divisiones generaron unas ventas de aproximadamente 20 mil millones de euros, unos 28 mil millones de dólares.

Los componentes fundidos se encuentran en el motor, el sistema de freno, la carrocería y en elementos interiores. Por este motivo, Continental, con sus tres divisiones de automoción, es uno de los mayores consumidores de piezas fundidas del mundo. Continental no fabrica piezas fundidas, si no que las compra en grandes cantidades a distribuidores externos. Teniendo en cuenta la gran importancia que tienen estos componentes en sus productos y sistemas, el Automotive Group dedica gran parte de su atención a la cooperación con fundiciones. Para Continental, es fundamental que todos los proveedores satisfagan realmente sus patrones de calidad y que puedan garantizar procesos seguros. Si las cadenas de producción se detienen en Continental, o lo que es peor, en las fábricas de los clientes de Continental, se pueden producir pérdidas millonarias en poco tiempo.

Como proveedor directo de fabricantes de coches, Continental se encuentra justo en el medio. La empresa debe garantizar a sus clientes la calidad de los productos y de los procesos, y exigir esa misma calidad a sus propios proveedores. Por tanto, se realizan auditorías continuamente a los socios con el fin de garantizar una productividad constante y sostenible, así como para garantizar el uso de las tecnologías más competitivas. Los mismos procedimientos se aplican a los requisitos de calidad de productos y servicios, que deben ser altamente rentables, así como satisfacer los plazos de los proyectos.

Simulación de fundidos como criterio de selección de fundiciones

Cuando se trata de la calidad de las piezas de fundición que se adquieren, hablamos de Mustafa Ata, experto de alto nivel sobre la calidad de los productos de fundición del Automotive Group de Continental. Se encarga de auditar a las fundiciones que suministran a Continental en todo el mundo. "Los requisitos de calidad de las piezas de fundición, que en la mayoría de los casos están instaladas en zonas de los coches que son importantes para la seguridad, son extremadamente elevados. A las normas internacionales imperantes se añaden normas internas del grupo, p. ej.: en relación con la vida útil, la fuerza del material, las propiedades metalúrgicas (microestructura), la maquinabilidad de los componentes y la apariencia visual," dice Mustafa Ata cuando describe lo que espera de las empresas de fundición.

Desde el punto de vista de Continental, un cumplimiento responsable con este catálogo de rendimiento no se puede lograr a no ser que las fundiciones utilicen la última tecnología y herramientas de fundido. En el caso de los componentes de seguridad, el grupo exige a sus proveedores que utilicen un software para simular el proceso de fundición, para comprobar el proceso de fundición y analizar los resultados con Continental antes de dar comienzo a la producción. Continental también exige a sus fundiciones que puedan optimizar el proceso si es necesario.

"La simulación está arraigada como una parte importante de la comunicación con el proveedor. Lo que quiere decir que en todos los proyectos de fundición, la realización del producto está basada desde el principio en la simulación numérica. Esperamos de nuestros proveedores que tengan una herramienta de simulación," añadió el Sr. Ata, sin dejar lugar a dudas de su punto de vista sobre este aspecto.

Desde el diseño a la producción, pero no sin simulación

El proceso de desarrollo de las piezas de fundición empieza en Continental. El departamento de diseño diseña los productos de fundición de acuerdo con las exigencias de los fabricantes de automóviles. La información en 3D que se obtiene se envía a fundiciones seleccionadas para que puedan simular el proceso de fundición con el software adecuado. La simulación comprueba de forma simultánea varios factores que son fundamentales para la calidad de las piezas de fundición.

En primer lugar, la simulación puede determinar si la pieza de fundición se diseñó de forma que se pueda realizar el proceso de fundición adecuadamente o si el departamento de diseño, en cooperación con los proveedores (ingeniería simultánea), necesita reajustar el diseño para permitir que las piezas que satisfacen las normas se fabriquen mediante un proceso de fundición rentable. En segundo lugar, los resultados de la simulación pueden indicar si, en condiciones de producción específicas de la fundición, se puede establecer un proceso económico estable o si es necesario realizar algunos cambios.

Resultado de la simulación: seguridad en la producción y entrega

Como resultado final, la simulación ofrece al Sr. Ata la certeza de que la fundición puede producir y entregar unas piezas de fundición que satisfagan las exigencias y lo hagan con costes adecuados. Sin la simulación del proceso de fundición, esta certeza solo se podría conseguir a través de múltiples ensayos de fundición y mecanizado, con costes y plazos que ya no son competitivos en la industria del automóvil.

Se da la bienvenida a la simulación con MAGMASOFT®

Por lo general, Continental permite a sus proveedores elegir qué software quieren usar para la simulación del proceso de fundición. Pero, la mayoría de las empresas de fundición eligen el software MAGMASOFT® de MAGMA Gießereitechnologie GmbH, que el Sr. Ata acoge de buen grado por varias razones.

MAGMA es pionera en software de simulación del proceso de fundición. Como empresa que desarrolla software, hay más ingenieros de fundición trabajando en MAGMA que en muchas fundiciones. Por este motivo, se conoce a MAGMA como la empresa líder en tecnología y en el mercado mundial, y sienta las bases en su área de trabajo.
Los resultados de la simulación que ofrece MAGMASOFT® son extremadamente realistas.
Las comprobaciones empíricas realizadas en piezas de fundición de prueba reales demuestran por lo general que los resultados se corresponden en gran medida con las propiedades observables de los componentes de fundición.

"Todas las partes involucradas en el proceso de producción aceptan los resultados de la simulación de MAGMASOFT® como fidedignos. Como resultado, sientan la base en la que los diseñadores, los fundidores y los usuarios pueden debatir sobre la calidad de los componentes, la optimización de los procesos, desarrollos posteriores y modificaciones," según afirmaciones del Sr. Ata.

MAGMASOFT® ofrece soluciones para todos los procesos de fundición y para todas las etapas del proceso. De este modo, el software cubre todas las situaciones de simulación posibles que surgen en Continental en cooperación con las fundiciones. Por tanto, los socios no necesitan tratar con aplicaciones diferentes.

En la fundición, los usuarios de MAGMASOFT® se benefician del sencillo funcionamiento del software y del servicio del proveedor, que satisfacen las elevadas exigencias de la industria del automóvil.

Continental se está planteando utilizar MAGMASOFT®

Hasta ahora, Continental solamente ha exigido que sus distribuidores usen un software de simulación del proceso de fundición. Sin embargo, Continental se está planteando ahora utilizar MAGMASOFT®. Así, se puede comprobar el diseño de un componente para evaluar su idoneidad para la fundición de forma inmediata y la respuesta se recibe mucho antes. Al mismo tiempo, la comunicación con los socios de desarrollo de Continental se podría mejorar incluso más a través del "lenguaje" común que representan los resultados de la simulación.

Material gráfico:
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Geometría de un modelo de cavidad múltiple para una pinza de freno en MAGMASOFT®. Las geometrías de montaje se pueden crear con facilidad en el software de simulación o se pueden generar de forma automática a partir de archivos CAD.

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La simulación de llenado de moldes con MAGMASOFT® ofrece información sobre si la fundición se distribuirá uniformemente en el modelo de cuatro cavidades y sobre si lo hará con la menor turbulencia causada por el aire atrapado, o si se trata de una fundición que solidifica demasiado pronto y bloquea las líneas de flujo.

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La simulación de la solidificación con MAGMASOFT revela defectos potenciales incluso antes de que se realice la fundición con el fin de predecir la contracción de las cavidades y otros problemas de calidad. Las propiedades mecánicas de los productos de fundición se pueden describir cuantitativamente en función de los resultados de la simulación de solidificación.

Sobre el software de simulación del proceso de fundición
El software de simulación del proceso de fundición tiene en cuenta el proceso completo de fundición incluyendo el llenado de moldes, la solidificación y el enfriamiento, y también ofrece una predicción cuantitativa de las propiedades mecánicas, las tensiones de fundición inducidas térmicamente y la distorsión de los componentes de la fundición. La simulación describe con precisión la calidad de un componente de fundición por adelantado, antes de que comience la producción, por eso, se puede planear el diseño en función de las propiedades requeridas por los componentes. De esta forma se reduce la necesidad de crear muestras previas a la producción, pero una planificación precisa del sistema de fundición en conjunto también se traduce en ahorro de energía, materiales y mecanizado para la fundición.
El ámbito de aplicación de las soluciones MAGMA abarca todas las aleaciones de fundición, desde hierro fundido a aluminio fundido en arena, fundición de moldes permanentes y fundición a presión hasta grandes fundiciones de acero. El software ayuda al usuario a diseñar los componentes, a determinar el tipo de fundición y la metodología de fundición en lo que respecta a creación de moldes, tratamiento del calor y acabado. Así se reducen costes a lo largo de toda la cadena de fundición.
Durante los últimos diez años, el uso de simulaciones del proceso de fundición se ha convertido en un activo muy valorado para muchas fundiciones. Ahora, MAGMA5 aumenta su potencial de simulación del proceso de fundición y va a acelerar de forma considerable la aceptación de esta tecnología.

Acerca de MAGMA

MAGMA ofrece soluciones completas para la industria de la fundición de metales, para los compradores de piezas de fundición y para los diseñadores de piezas de fundición en todo el mundo. El producto MAGMA y la cartera de servicios incluye el potente software de simulación modular MAGMASOFT®, con el último lanzamiento MAGMA5, así como servicios de ingeniería para el diseño de piezas de fundición y su optimización.
En la actualidad, MAGMASOFT® se utiliza en toda la industria de fundición de metales, sobre todo para la optimización de componentes de fundición en aplicaciones para la industria pesada y del automóvil.
MAGMA Giessereitechnologie GmbH se fundó en 1988 y tiene su sede en Aquisgrán, Alemania. Las filiales de EE. UU., Singapur, Brasil, Corea, Turquía, India y China garantizan una presencia y un servicio global. Además, más de 30 socios acreditados representan a MAGMA en todo el mundo.