应用FLOW-3D于IFM发泡金属制程(IFM)之最佳化研究
作者：E.Attar, A.Trepper, H.Wiehler, C.Koerner
WTM, Institute of Science and Technology of Metals University Of Erlangen-Nuernberg
Integral Foam Moulding (IFM) 制程是一种新的铸造制程，铸件成品类似塑料发泡成品，表层为平滑金属，中心则为发泡结构。塑料发泡制程在业界使用超过四十年，也证明了该制程可以简化结构设计，降低制造成本，以及增加结构强度。换句话说，金属发泡制程如果完善，该制程的优点（材料轻量化，降低材料成本）会有更广的应用效果。目前应用于金属的 IFM 制程有两类，一种是 Low pressure integral Foam Moulding , 另一类为 High pressure integral Foam Mouldin 。本文将以FLOW-3D作为数值模拟的工具，进行相关的模拟及研究，希望能够找到影响该制程成形良窳之关键。
Low Pressure Integral Foam moulding
制程说明
调整一：料管柱塞运动对于金属铸件的缩孔影响
A.原始设定（两段设定)
FLOW-3D 模拟金属流动状况
铸件截面缩孔
B. 修改设定（多段设定）
FLOW-3D 模拟金属流动状况
铸件截面缩孔
推动速度的调整
原始设定
修正设定
调整二：催化剂摆放位置对于缩孔的影响
催化剂放置于A处,FLOW-3D模拟金属流动状况
催化剂放置于B处,FLOW-3D模拟金属流动状况
相同的进料速度搭配不同的催化剂放置处，催化剂的分布状况会随之不同。
同一个催化剂放置位置，搭配不同的柱塞推动速度，其分布状况也会不同。
发泡金属铸件截面状况
High Pressure Integral Foam moulding
制程说明
不同的铸件厚度其催化剂的分布状况
接续的研究主题
1.催化剂的尺寸与形状对于充型后催化剂的分布影响
2.催化剂的数量对于发泡的影响