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본 연구는 용융 금속을 금형(金型)에 주입하여 제품을 성형하는 주조공법 과정을 서로 다른 해석 프로그램인 공정해석 프로그램과 구조해석 프로그램의 조합으로 모사하여 주조품에 대한 구조해석 연구이다. 기존의 주조공법에 대한 해석은 주조 과정에서 용탕의 거동에 의한 기포의 고립, 응고 수축에 의한 공극 등 제품의 내부 결함을 제거하기 위한 유동 및 공정해석 위주로 한정 되었다. 이 과정에서 주조품의 응고 과정에서 발생되는 변형 문제의 해결은 주조후 실물 측정 결과를 바탕으로 ...

본 연구는 용융 금속을 금형(金型)에 주입하여 제품을 성형하는 주조공법 과정을 서로 다른 해석 프로그램인 공정해석 프로그램과 구조해석 프로그램의 조합으로 모사하여 주조품에 대한 구조해석 연구이다. 기존의 주조공법에 대한 해석은 주조 과정에서 용탕의 거동에 의한 기포의 고립, 응고 수축에 의한 공극 등 제품의 내부 결함을 제거하기 위한 유동 및 공정해석 위주로 한정 되었다. 이 과정에서 주조품의 응고 과정에서 발생되는 변형 문제의 해결은 주조후 실물 측정 결과를 바탕으로 금형을 수정한 후 다시 주조 성형하는 과정의 반복으로 해결 되었다. 주조품의 변형은 응고과정에서 열적 불균형에 기인하므로 공정해석의 결과인 주조품의 온도 분포를 초기 경계조건으로 설정하여 구조해석을 하면 주조품의 응력, 변형량을 계산할 수 있다.
본 연구는 현장에서 사용되고 있는 주조조건, 주조과정에서의 금형 온도 및 제품의 물성치 시험 결과를 바탕으로 실물과 해석의 정합성을 일치시키고자 하였고, 해석과정에서 정합성에 영향을 미치는 주요 인자가 응고시작 될 시점의 제품 온도 및 구조해석 고정점 설정 및 제품의 물성치 임을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 용탕의 주입온도 및 구조해석 경계조건을 조절하여 해석하면 실물과 유사한 결과를 갖는 주조품을 시뮬레이션 할 수 있음을 확인하였다.

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