Gjutna verktyg med optimal värmeöverföring

Syfte och mål

Projektet mål har varit att undersöka om gjutning kan användas för tillverkning av formdelar till presshärdningsverktyg i syfte att uppnå effektivare kylning genom möjligheten att utforma mer optimala kylkanaler. I projektet har ingått att utreda om gjutmaterialet klarar de termiska- och mekaniska lasterna i processen för presshärdningsverktyg samt ifall simuleringsmetoderna är tillräckligt utvecklade för att stödja optimering vid utveckling av gjutna formdelar. Samtliga utredningsmål har uppnåtts i projektet.

Resultat och förväntade effekter

Resultatet visar att gjutning som tillverkningsmetod för formdelar till presshärdningsverktyg fungerar och ger mekaniska egenskaper i det gjutna materialet som fungerar i den tänkta applikationen. Vidare har projektet visat att moderna CFD- och FEM-analysverktyg ger bra stöd vid design av kylkanalernas form och placering för att uppnå optimal värmeavledning och kylprestanda. Baserat på projektets resultat har Conex offererat och vunnit ett skarpt projekt baserat på gjutna formdelar där de första verktygen kommer att provköras hos Conex under vecka 7.

Upplägg och genomförande

Projektets upplägg har fungerat bra. Conex har konstruerat en verktygsdel med kylkanaler anpassad för gjutningsprocessen. Arbetet har gjorts i sammarbete med Swerea MEFOS och Swerea SWECAST där Swerea MEFOS har utfört strömnings- och hållfasthetsberäkningar. Swerea SWECAST har gjort tillverkningsberedning för den önskade verktygsgeometrin, 3D-printat en sandform samt gjutit en prototypverktygsdel. Slutbearbetning av den gjutna formdelen har utförts av Conex. Hårdhetsmätning på verktygsdelen har utförts på formytor och inre struktur för att dokumentera mekaniska egenskaper.