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주조 해석 소프트웨어, Cast-Designer
2023-02-28 1,694 14

주요 CAE 소프트웨어 소개

 

주조 해석 소프트웨어, Cast-Designer

 

■ 개발 : C3P Software, http://www.cast-designer.com
■ 자료 제공 : 캣솔루션, 02-1688-4374, http://www.catsolutions.co.kr

Cast-Designer는 캐스팅/주조 산업에 특화된 소프트웨어이다. 게이팅 시스템(주조방안 설계)을 지원하고 유동, 응고, 변형에 이르기까지 캐스팅 업계의 다양한 경험을 가지고 있다. 또한, AI 기술을 통해 자동 최적화를 지원한다. 

1. 주요 기능
(1) DFM 분석 
제품 분석 도구인 Geo-Designer를 지원한다.


■ CAD 모델의 기본적인 설계 요소 초기 검증
■ 주조 예측을 위한 MDI/HDI 분석 도구
■ 라이저 설계 및 지원 도구
■ 3분 안에 초기 열 분석을 통한 수축 기포 사전 예측 
 

(2) 다이캐스팅 주조방안 설계
50년의 산업 경험과 NADCA 표준 권장사항을 토대로 게이팅 주조방안 설계 및 마법사 기능을 구현했다.


■ 주조방안의 PQ 그래프 검증 기능
■ 적정 충진 시간과 게이트 유속 자동 계산
■ 1차/2차 속도 제어 권장 수치 자동 계산
■ 냉각 채널 계산기
■ 오버플로우 디자인 계산기
■ 스프루, 게이트, 런너, 벤트, 등 게이팅 주조방안 설계 요소 모델링 기능
■ 설계 템플릿 기능 지원 및 사용자 템플릿 생성 기능
■ 캐스팅 존 분석 도구 : 게이트 밸런스 설계 분석
■ 샷 슬리브 설계 도구 : 충진율에 따른 속도 제어값 자동 계산
■ 프리 스타일 3D 모델링 기능 : 손으로 그리는 듯한 자유롭고 빠른 응답의 설계도구
 

(3) 중력/사형 주조 방안 설계
KBE 지식기반 데이터 탑재로 중력 주조 방안 설계를 지원한다.


■ 스마트 라이저 : 수축기포와 열간 밸런스를 고려한 라이저 자동 설계 기능
■ 스마트 칠
■ 프리스타일 게이팅 설계 : 손으로 그리는 듯한 자유로운 설계 도구
■ 냉각 설계 마법사 : 냉각 영향력 분석 도구와 연동해 실시간 분석 설계
■ 설계 템플릿 기능 지원 및 사용자 템플릿 생성 기능
■ DISA 게이팅 설계
 

(4) 캐스팅 해석


■ 3D hexa, Tetra 메시 기술과 자동 메시 기술 
■ 어셈블리 메시 기술을 통해 CAD가 불완전하더라도 자동 대응
■ 유동 해석
• 충진 결과, 유속, 온도, 압력 결과
• 고립 가스 분석 : 내부 기포, 표면 기포 결과
• 게이트 밸런스
• 유동 재료 분석
• 최대 압력 결과
• 금형 마모
■ 고화 해석
• 응고 결과, 온도, 시간.
• 금형 온도 변화
• 수축 기포
• SDAS, Dendrite Arm Spacing
• Pin Squeeze
■ 응력/변형 해석
• 변형 결과
• 변형 보정 해석
• Stress, Strain
• Fatigue, Hot Tearing 등
■ 재질 분석
• Ferrite
• 강도 분석 Hardness
• Grain Radius
■ 고급 유체 해석
• FVM 기반의 고급 CFD 해석으로 FEM 메시와 해석 연계 작업 지원
• 표면 장력 효과, 점성 전단 응력 연산
• 유동 현상의 정확도 향상
• 보다 정밀한 가스 기포 예측
 

(5) 생산 조건 최적화
사이클 타임, 다이 냉각 및 가열 조건을 시뮬레이션한다.


■ 적정한 열균형이 되도록 사이클 타임을 제어하여 최적화 공정을 계산
■ 다이 스프레이, 냉각, 가열 등 일련의 공정을 포함
■ 최소의 비용으로 최적의 결과를 도출하도록 생산 비용 계산
■ 센서를 통해 제어되는 목표값 설정
 

(6) AI 방안설계 최적화
GA 알고리즘을 바탕으로 하는 Cast-Designer 방안설계 최적화 기능을 제공한다.


■ 게이팅 방안 설계 기능의 파라미터 공유
■ 최적화 목표값으로 물리적인 문제점(유동 흐름, 온도, 응력, 변형, 재료성질, 등)을 복수로 설정 가능
■ 설계 변수 값을 다양하게 복수로 설정 가능
■ Generic Algorithm
 

(7) 구조해석 연동


■ 캐스팅 해석과 연동되는 구조해석 기능
■ 성형으로 인한 기포와 변화된 재질을 그대로 적용한 구조해석
■ 단일 소프트웨어에서 데이터 이동없이 바로 해석
■ 외력, 회전, 체결 등의 조건 설정
 

(8) Cellular Automation


■ 캐스팅 조직화 정밀해석
■ 합금강이 응고될 때 생성되는 조직과 그 확산을 계산
■ 조직화에 따른 미세기포와 그 분포를 예측
■ 기공의 핵 생성, 확률적 핵 생성, 확산 제어 성장, 미세 가스
■ 캐스팅 고화 해석과 연계한 해석 가능
 

(9) 다양한 기능 지원


■ 고압 캐스팅, 저압 캐스팅
■ Semi-Solid Casting
■ Gravity Sand Casting, Gravity die casting, Gravity DISA, Gravity Tilt pouring
■ Centrifugal casting
■ Lost-form casting
■ Vacuum Casting, Core bowling, Gore gas, Wax injection
■ Microstructure analysis for iron, steel, Al, Mg
■ Buoyancy Driven flow
 

2. 도입 효과
Cast-Designer는 잠재적인 유동, 고화, 문제가 있는 부품 특징을 예측하고 초기 설계 단계에서 주조 시스템을 평가해 주조 설계를 최적화할 수 있다. 시뮬레이션에 대한 경험이 부족하더라도 KBE 데이터를 통해 빠르게 설계, 해석을 수행할 수 있다.

3. 주요 고객 사이트
삼성전자, 현대, AUDI, Nissan, Honda, Fiat, NASA, Rolls-Royce, Bosch, Renault, MAGNA, Posco, Daewoo, 등 자동차, 전자 등 다양한 산업에서 사용하고 있다.

 

좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다.

상세 기사 보러 가기 

최경화 kwchoi@cadgraphics.co.kr


출처 : 캐드앤그래픽스 2023년 3월호

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