Mot smart tillverkning: Digital tvilling för kontinuerlig gjutning

Digitaliseringstrenden inom tillverkning (t.ex. Industry 4.0 eller Smart manufacturing etc.) kräver att ståltillverkningsindustrin snabbt anpassar sig till nya paradigm. För att tillfredsställa stålindustrins tydliga behov av denna trend har Swerim utvecklat en Digital Twin-teknik för kontinuerliga gjutning. Den virtuella kopian möjliggör digitalisering av industrigjutmaskiner och underlättar ståltillverkningsprocessen att växla mot "Smart ståltillverkning" genom integration med framväxande teknologier, bl.a. IoT-plattform, ny sensorteknologi och artificiell intelligens (AI).

Tekniken möjliggör gjutning av godtyckliga stålsorter med olika gjutpulver i ett virtuellt utrymme och ger transparent tillgång till de olika processegenskaperna som är svåra att mäta i verkliga system på grund av ogynnsamma driftsförhållandena.

Digital Twin tar hänsyn till gjutningsprocessens multifysiska karaktär inklusive flerfas turbulent flöde, värmeöverföring, stelning, magnetohydrodynamik, hållfasthetslära och kemisk kinetik. Detta ger ett omfattande verktyg för benchmarking av gjutpulver samt för att hitta optimala driftintervall för att förbättra kvaliteten på gjutna produkter i motsats till kostsamma försöksfeltest i fabrikerna.

Kontaktpersoner

• Hyunjin Yang, hyunjin.yang@swerim.se,
• Pavel Ramirez Lopez, pavel.ramirez.lopez@swerim.se

Figure 1. The transition of slag infiltration and corresponding casting responses during virtual casting[1]

___________
[1] Yang et al., Metallurgical and Materials Transactions B 2021, DOI: 10.1007/s11663-021-02209-3