طراحی مهندسی و شبیه سازی

طراحی و شبیه سازی بخشی جدا نشدنی از طراحی بسیاری از فرایندهای نوین است و سهم به سزایی در ارتقاء توسعه صنایع دارد. نقش شبیه‌سازی در تمامی حیطه‌های مهندسی روز به روز پر رنگ‌تر می‌شود و هر روز بر تعداد شرکت‌ها و سازمان‌هایی که از این ابزار جهت اصلاح و بهینه‌سازی فرایندها و محصولات خود استفاده می‌کنند افزوده می‌شود. هدف اصلی شبیه سازی فرآیندهای ریخته گری را می توان پیش بینی نحوه پرشدن و انجماد قطعه دانست که از این اطلاعات به منظور تدوین تکنولوژی تولید یک قطعه و یا بهبود شرایط تولید وارتقاء کیفیت قطعه تولیدی استفاده می گردد. این گونه نرم افزارها قادرند فرآیندهای مختلف ریخته گری نظیر ریخته گری ثقلی در قالب های فلزی، ماسه ای، ریخته گری فشار پائین و یا ریخته گری تحت فشار را شبیه ســـازی نمایند. این گونه برنامه ها معمولاً دارای دو قسمت اصلی محاسباتیِ "حرکت ســــــیال" و "انتقــــال حرارت" هستند. سایر برنامه ها به صورت زیر مجموعه های انتخابی قابل افزودن به برنامه های اصلی هستند. مدلسازی ریز ساختار نیز از زیر مجموعه های جدیدی است که در برخی از بسته های نرم افزاری ارائه شده است. در کشورهای پیشرفته استفاده روزانه از برنامه های شبیه سازی کامپیوتری در دستور کار هر کارخانه ریخته گری پیشرفته قرار دارد. مهندسین طراح به منظور بهینه سازی تولید، ممکن است از تمامی روش های شبیه سازی در سطوح مختلف به صورت همزمان استفاده کنند. همچنین روش فوق جهت استفاده در تکنولوژی قطعات پیچیده و یا بررسی فرآیندهای جدید بسیار سودمند است. به طور کلی هدف از به کارگیری شبیه سازی کامپیوتری در تولید قطعات ریختگی، کاهش خطاهای تولید و ضایعات حاصل از آن است. علاوه بر آن افزایش راندمان تولید، تعیین بهینه محل و ابعاد تغذیه، طراحی صحیح سیستم راهگاهی و انتخاب خط جدایش مناسب از جمله نتایجی است که موجب کاهش محسوس هزینه های تولید خواهد شد. نرم افزار SUTCAST که توسط مرکز پژوهش متالورژی رازی توسعه یافته است تنها نرم افزار شبیه سازی انجماد و ریخته گری صنعتی و تجاری است که در داخل کشور تولید شده و دربیش از ۱۵ کشور جهان بکار گرفته شده است. برخی از قابلیت های نرم افزار SUTCAST عبارت است از:
شبیه سازی انجماد فلزات، شبیه سازی حركت مذاب در سیستم راهگاهی، پیش بینی عیوب در قطعات ریختگی، بهینه سازی خواص فرآیندهای ریخته گری و شبیه سازی نحوه حركت آخال ها در مذاب جهت جلوگیری از ورود آنها به محفظه قالب.