[구현 사례] AdventureCluster를 사용한 수지 성형 제품의 피망 슬롯 및 공극 예측 기술 연구

-회사의 비즈니스와 부서 운영에 대해 알려주십시오.

우리는 폴리 아세탈, 폴리 페닐 렌 황화물, 폴리 페닐 렌 설파이드, 액정 폴리머, 사이 클릭 올레핀 공중 합체, 폴리 에틸렌 테레 프탈레이트 및 긴 섬유 강화 열가소 방지와 같은 산업용 플라스틱과 같은 과립질 수지 물질을 제조하고 판매합니다. 우리는 주로 아시아에서 유럽을 포함한 여러 공장에서 다양한 수지 재료를 생산합니다. 재료 개발 부서와 달리, 우리가 속한 기술 솔루션 센터는 고객이 자료를 사용하여 제품을 최적화 할 수 있도록 기술 제안을 담당하고 있습니다. 따라서 우리는 종종 고객으로부터받은 실제 설계 데이터를 분석하고 평가 결과를보고하며 수지 흐름 분석 및 구조 분석 소프트웨어를 사용합니다. 올해의 AdventureCluster User Meeting 2022는 무효 예측 기술을 발표했지만 정적 강도의 생성 된 스트레스를 확인하고 장기 사용의 고장 가능성을 판단합니다. 구조 분석 소프트웨어에는 다른 도구도 있지만 이제 AdventureCluster는 훨씬 더 자주 사용되며 사용자 수가 증가하고 있습니다.

-출현인이 소개 된 방법과 도입 후 생각을 알려주십시오.

최근 몇 년 동안 다기능화로 인해 금속과 수지를 결합한 제품의 수가 증가했으며, 부품 간 접촉이 적용될 때 피망 슬롯을 고려해야합니다. 피망 슬롯이 커짐에 따라 계산 시간을 늘리는 것은 어려운 일이었습니다. 나는 내 소원을 충족시킬 소프트웨어를 찾고 있었고 AdventureCluster를 발견하고 즉시 시험을 사용하기 시작했습니다. 첫 번째 인상은 전처리 제작 업체가 사용하기 쉽다는 것입니다. AdventureCluster는 메시 절단에 시행 착오가 거의 필요하지 않으며 계산을 수행 할 수있게하여 피망 슬롯 모델을 작성하는 데 필요한 시간을 크게 줄입니다. 이전에는 백만-노드 모델을 준비하는 데 몇 주가 걸렸으며 계산 시간을 고려하고 모양과 메쉬를 줄이는 데 몇 주가 걸렸지 만 모델링에서 피망 슬롯에 이르기까지 모든 것이 1 주일 이내에 완료 될 수있는 시점까지 단축되었습니다. 둘 다 대규모 처리가 가능한지에 깊은 인상을 받았으며 고속으로 처리 할 수 ​​있었고 즉시 도입되었습니다. 그 이후로 약 5 년 동안 사용해 왔지만 최근에는 1 천만 개가 넘는 노드의 규모의 모델을 사용하고 있었으므로 소개하게되어 정말 기쁩니다. 또한 일본에서 만들어지기 때문에 메뉴는 적절한 일본어로 제작되며, 커서를 아이콘에 놓고 설명을받을 때와 같은 기능이 있습니다. 직관적 인 사용자 인터페이스와 비교적 빠르게 작업에 익숙한 것은 소개에 대한 향상이었습니다.

-피망 슬롯 사례를 소개 하시겠습니까?

AdventureCluster는 다른 피망 슬롯 소프트웨어와 쉽게 작업 할 수 있으므로 흐름 피망 슬롯과 함께 열 응력 피망 슬롯이 종종 수행됩니다. 예를 들어, 유리 강화 재료를 사용하는 제품에서는 섬유 방향으로 인한 이방성이 있으므로 구조 피망 슬롯을 고려해야합니다. 따라서, 수지 흐름 피망 슬롯 결과로부터 섬유 방향 정보를 AdventureCluster 모델에 매핑하고, 재료 특성의 이방성을 고려하여 열 응력 피망 슬롯, 응력 및 변형을 수행함으로써 (그림 1). 그림 2는 유사한 기술을 사용하여 금속이 유리 강화 재료에 삽입 된 예를 보여줍니다. 높은 온도에서 어닐링 될 때 이것은 깨지지 않지만 매우 추운 환경에서 균열이 발생했습니다. 이것은 또한 피망 슬롯에서 최대 응력 위치에서 재현되며 예측 정확도가 높은 것으로 확인되었으므로 고객 제품 피망 슬롯을 지원하는 데 사용됩니다.

그림 1 수지 부품의 섬유 방향을 고려하여 열 응력 피망 슬롯 결과

그림. 2 : 균열 생성은 피망 슬롯에 의한 최대 응력 위치에서 확인

-공극 예측 기술의 고려에 대한 자세한 소개를 제공합니다.

수지 성형 제품의 경우, 공극은 성형 조건 및 제품 모양에 따라 두꺼운 부품을 형성 할 수 있습니다. 이는 수지가 냉각되고 탄성 계수가 벽 두께 방향으로 구배되고, 인장력이 용융 수지에 가해져 응력 농도 및 절단을 유발하기 때문입니다 (그림 3). 또한,이 공극은 재료의 모양과 강성에 따라 시간이 지남에 따라 증가합니다.

그림 3 공극 생성 메커니즘 예측

최근 몇 년 동안, X-ray CT와 같은 비파괴 관찰 장치의 확산은 이전에 관찰되지 않은 공극을 더 쉽게 감지 할 수 있으며 피망 슬롯을 통해 사전 예측에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 지금까지, 발생의 위치는 대략 수지 흐름 피망 슬롯 결과의 온도 분포 및 수축률에 따라 추정되었지만 충분히 정확한 결과를 얻을 수 없었습니다. AdventureCluster가 도입되면 수지 흐름 피망 슬롯 및 구조 피망 슬롯을 결합하여보다 정확한 결과를 얻을 수있어보고 싶은 공극의 크기를 예측할 수 있습니다.

이 피망 슬롯에서, 수지 흐름 피망 슬롯을 사용하여 금형 내의 온도 및 압력 분포를 계산 한 후, 수축 및 탄성 계수와 같은 물리적 특성으로 변환되며 구조 피망 슬롯을위한 입력 데이터가 생성됩니다. 여기에서 볼륨 변형 분포는 AdventureCluster를 사용하여 계산되었고, 공극 생성 위치는 원래 변형 기준 분포로부터 피망 슬롯되었다. 이 결과는 실제 샘플의 결과에 충분히 가깝고 생성 위치의 정확도가 상당히 높으므로 성형 조건의 의존성과 같은 차이를 볼 수 있습니다 (그림 4). 이 기술을 구축 할 때, 우리는 공극 생성의 기본 메커니즘을 실험적으로 테스트하고 온도 조건, 성형 압력 조건 및 시간 요인을 고려해야했지만 연간 고려 사항이 필요한 시간 요소를 고려해야했지만 실제 수준에 도달 할 수있었습니다.

그림 4 : 공극 피망 슬롯 및 실제 샘플의 비율

-미래에 다루고 싶은 피망 슬롯과 미래의 비전에 대해 알려주십시오.

I 위상 최적화 기능을 다른 소프트웨어와 비교했지만 AdventureCluster는 비교적 명확한 경계를 가지고있어 매우 좋은 인상을줍니다. 우리는 또한 고객에게 모양 및 재료 제안을 제공하므로 기술 지원 도구로 토폴로지 최적화의 사용 빈도를 높이고 자합니다. 또한 바이오 매스 재료의 개발과 재료 최적화 및 체중 최적화와 같은 탄소 중립성에 대한 반응이 미래에 중요해질 것이므로 우리는 Adventurecluster의 구조적 피망 슬롯 및 위상 최적화에 중점을두고 있습니다.

고객 소개 :
Polyplastics Co., Ltd.
설립 : 1964 년 5 월
비즈니스 목적 : 다양한 폴리머, 플라스틱 등의 제조 및 판매
이용 가능한 제품 : 폴리 아세탈 (POM), 폴리 부틸렌 테레프탈 레이트 (PBT), 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET), 액정 중합체 (LCP), 폴리 페닐 렌 설파이드 (PPS), 주기적 올레핀 콥 (COC)
https : //www.polyplastics-global.com/jp/

기사 제작 (인터뷰 날짜 : 2022 년 11 월 16 일)

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