شرح پروژه

روش­ های ریخته­ گری نقش مهمی در تولید محصولات بر پایه مس ایفا می­ کنند و طیف وسیعی از تکنیک­ ها را برای شکل دادن به محصولات فلزی ارائه می ­دهند. به طور کلی، روش‌های ریخته‌گری برای محصولات مسی مزایایی از نظر انعطاف‌پذیری طراحی، افزایش راندمان تولید و مقرون ‌به ‌صرفه بودن آن‌ها را به دنبال دارد که آن‌ها را به یک انتخاب ارزشمند در فرآیند تولید تبدیل می‌کند. ریخته‌گری آپکست (Upcast casting) یک روش ریخته‌گری است که به طور خاص برای تولید لوله‌ها و مقاطع توخالی با ویژگی‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، مواد اولیه تحت فشار و حرارت قرار می‌گیرند تا شکل نهایی لوله یا مقطع توخالی به دست آید.علی رغم تعداد بالای کارخانجاتی که از روش ریخته­ گری عمودی رو به بالا برای تولید مفتول استفاده می­ کنند، تعداد تولید کنندگان لوله با استفاده از این تکنولوژی در سراسر دنیا بسیار محدود است. این دانش امکان توسعه مدل‌ها و شبیه‌سازی‌های پیشرفته را برای پیش‌بینی و بهینه‌سازی ریزساختار، خواص مکانیکی و عملکرد کلی لوله‌های مسی رو به بالا فراهم می‌کند. بنابراین مطالعه فرآیند از نقطه نظر علمی امکان شناسایی منابع بالقوه نقص یا ناسازگاری فراهم کرده و استراتژی­ هایی برای بهبود کیفیت و کاهش میزان ضایعات تولیدی ارائه می­ کند.  در این طرح پژوهشی به منظور بررسی تاثیر هر کدام از این پارامترها بر فرآیند تولید، یک ماتریس آزمایش طراحی شد و خواص لوله تولیدی از نقطه نظرهای مکانیکی، فیزیکی و میکروساختار به عنوان پاسخ مورد ارزیابی قرار گرفت. این موضوع امکان پیش­ بینی و بهینه سازی فرآیند تولید را فراهم خواهد کرد. شبیه‌سازی‌های حرارتی و انجماد نقشی محوری در تولید لوله‌های مسی رو به بالا بازی می‌کنند و مزایای قابل‌توجهی از دیدگاه علمی ارائه می‌دهند. این شبیه‌سازی‌ها از مدل‌های محاسباتی برای پیش‌بینی و تحلیل رفتار حرارتی و فرآیند انجماد مس مذاب در طول ریخته‌گری استفاده می‌کنند که بینش ­های ارزشمندی درخصوص الگوهای انتقال حرارت، توزیع دما و انجماد ارائه می دهد. علاوه بر این، شبیه‌سازی‌های حرارتی و انجماد با ارائه درک دقیق از عوامل موثر بر ایجاد عیوب بالقوه شناسایی و کاهش وقوع آنها را امکان‌پذیر می‌سازد. بنابراین با استفاده از تعیین شرایط مرزی و معادلات ریاضی حاکم بر فرآیند ریخته ­گری شبیه­ سازی انتقال حرارت و انجماد صورت می­ گیرد تا ایجاد ارتباط بین عوامل تاثیرگذار بر فرآیند و کیفیت محصول نهایی مهیا گردد.