Ein Flanschlagerring soll aus Sphäroguß (Gußeisen mit Kugelgraphit) in einer Sandform abgegossen werden. Um die Bildung von Lunkern zu vermeiden, muß auf das Gußteil eine Anzahl von Speisern gesetzt werden. Die Anzahl der Speiser muß einerseits aureichend sein, um eine Dichtspeisung des Gußteils zu gewährleisten, anderseits ist jedoch eine zu große Anzahl von Speisern zu vermeiden, um die Nachbearbeitungskosten möglichst gering zu halten. Vor dem eigentlichen Abguß ist es daher zweckmäßig, verschiedene Varianten der Gießtechnik mit Hilfe eines geeigenten Simulationsprogramms am Computer auszuprobieren. Hierbei ist es wichtig, vor der Erstarrung auch die Formfüllung zu berechnen, um als Anfangsbedingung für die Erstarrungssimulation eine möglichst realistische Temperaturverteilung in der gefüllten Form zu erhalten. Zur Simulation des kompletten Gießvorgangs (Formfüllung und Erstarrung) wird das Softwarepaket MAGMASOFT verwendet.
In der hier gezeigten Variante werden auf dem Flanschlagerring zwei Speiser gesetzt, von denen einer als Eingußspeiser verwendet wird. Der zweite Speiser ist vollständig eingeformt und soll die vom Eingußspeiser aus nicht zu erreichenden Bereiche versorgen. Da Gußteil und Speiser eine einfache Geometrie besitzen, ist es sinnvoll, die gesamte Geometrie im Preprozessor mit dem integrierten CAD-Modul zu konstruieren. Bei Gußteilen mit komplexer Geometrie wird diese üblicherweise mit einem externen CAD-System konstruiert und kann dann in verschiedenen Formaten (wie z.B. STL) in den Preprozessor importiert werden. Das integrierte CAD-Modul wird dann nur zur Konstruktion von Anschnittsystem oder Speisern verwendet.
Im nächsten Schritt wird aus der im Preprozessor erzeugten Geometrie für die anschließende Simulationsrechnung ein Rechennetz erzeugt. Dies geschieht automatisch mit Hilfe des Netzgenerators MAGMAmesh. Die für die Simulationsrechnung benötigten Materialparameter (Dichte, Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit aller Materialien, chemische Zusammensetzung der Eisenschmelze) werden aus der im Programm enthaltenen Materialdatenbank ausgewählt und (falls notwendig) angepaßt. Außerdem sind vor dem Start der Berechnung noch einige Prozeßparameter (wie z.B. Gießtemperatur, Gießzeit oder Gießleistung, Abbruchtemperatur für die Erstarrungsberechnung) festzulegen.
Die folgenden Bilder zeigen Momentaufnahmen während der Simulation der Formfüllung und der Erstarrung des Flanschlagerrings. Man erkennt, daß sich in dem Bereich des kleineren Speisers, wo der links umlaufende Teil der Schmelzefront mit dem rechts umlaufenden Teil zusammentrifft, eine Totzone ausbildet, in der die Schmelze durch eine lange Kontaktzeit mit der erheblich kälteren Sandform stark an Temperatur verliert. In diesem Bereich kann es daher zur Ausbildung von Kaltläufen kommen. Die nachfolgende Erstarrung wird jedoch von den lokalen Inhomogenitäten in der Temperaturverteilung am Ende der Formfüllung kaum beeinflußt. Man kann erkennen, daß der ringförmige Bereich der zuletzt erstarrenden Schmelze bis zum Ende der Erstarrung von beiden Speisern ausreichend versorgt wird und keine Lunker entstehen.
