Additiv tillverkning ger UPCAST®s stränggjutning ökad kylprestanda

UPCAST® är marknadsledande inom gjutning av icke-järnhaltiga metaller genom sin uppåtriktade stränggjutningsteknik. UPCAST®s gjutningsprocess är pålitlig och kostnadseffektiv och kan gjuta rör eller trådar i olika dimensioner samtidigt.

Processen fungerar genom att vätskekylda kokiller sänks ned i smält koppar. Kopparen tvingas sedan uppåt genom metallens statiska tryck och stelnar inuti kylaren. Därefter dras de stelnade stängerna eller rören till spolar av ett automatiserat servosystem med hög precision. Hög kylprestanda är en nyckelfaktor i både gjutgodsets kvalitet och själva produktiviteten.

Kundens utmaningar

UPCAST^®s ingenjörer letade efter nya sätt att öka produktionshastigheten och öka gjutgodsets ytkvalitet. UPCAST^® ville förbättra kylprestandan i sina stränggjutningsmaskiner genom att optimera flödesmönstret och minska tryckfallet. Företaget hade upptäckt och verifierat ett antal koncept för bättre flöde och kylning genom simuleringar för beräkningsströmningsdynamik (s.k. CFD-simuleringar), men behövde ett nytt och pålitligt sätt att implementera dessa.

Lösningen

UPCAST^® kontaktade Etteplan, som är ledande inom ingenjörskunskap och industridesign samt specialister på additiv tillverkning (kallad AM för ”Additive Manufacturing”). Etteplan analyserade kylsystemet och resultaten från CFD-simuleringarna. Sedan använde de AM för att utforma en ny komponent som förbättrade kylprestandan. Den nya komponenten har ett optimerat flödesmönster som ser till att kylvattnet fördelas både optimalt och laminärt. Den hjälper även till att minska tryckfallet. Komponenten utformades för att vara kompatibel med ett flertal material som används inom AM, som exempelvis rostfritt stål och kopparlegeringar, utifrån kundens behov.

Benefits

Förbättrat flöde och minskat tryckfall i kylmediet som förbättrar både kyleffekten och produktkvaliteten.
En estetiskt tilltalande komponent som förbättrar utseendet och varumärkesbilden för UPCAST^®s maskiner.
AM-tillverkning med LPBF-material för olika applikationer och miljöer ger ökad flexibilitet och mångsidighet.
Ökad kostnadseffektivitet och tillverkningshastighet gav komponenten reducerad ledtid och lagerkostnad under protypfasen.

Etteplan höll också utbildningar för UPCAST^®s ingenjörer om AM-teknik under projektets gång och besvarade deras frågor. Detta gjorde att UPCAST^®enkelt kunde sätta sig in i och förstå AM-tekniken samt utnyttja dess fulla potential för framtida produktutveckling och innovation.