高純度金地金の製造において、最終金属へのセラミック介在物という重大な問題に直面しました。鋳造工程で使用されるセラミックフォームフィルターが疑われました。シミュレーションチームは3Dパイプラインを適用し、溶融金属の注入時に発生する熱衝撃がフィルターの多孔質構造を破壊し、汚染粒子を金の流れに放出したかどうかを検証しました。
シミュレーションパイプライン：断層撮影から熱疲労へ 🔥
分析は、使用済みフィルターの微細気孔率をスキャンするためにVolume Graphicsを使用することから始まりました。画像により、外部からは見えない内部の微細亀裂が、フォームセルの壁に集中していることが明らかになりました。原因を検証するため、形状をSolidWorksにインポートし、熱応力シミュレーションを適用しました。モデルは、液体金属（1064°C）と冷たいセラミック間の温度勾配を計算し、局所的な圧縮応力と引張応力を生成しました。最後に、MATLABが応力マップを処理し、高応力領域を観察された亀裂と相関付け、材料の弾性限界を超える熱膨張差が生じたフォームのノードで破損が開始したことを確認しました。
産業への教訓：フォームの隠された脆弱性 ⚠️
このケースは、フィルターの表面的な目視検査だけでは不十分であることを示しています。熱衝撃による疲労は、内部から材料の完全性を劣化させる目に見えない現象です。3Dシミュレーションのおかげで、正確な破損箇所が特定されただけでなく、温度勾配を緩和するためのフィルター予熱プロトコルが確立されました。教訓は明らかです。高温プロセスにおいて、微細構造はアキレス腱であり、デジタル分析のみがそれを明らかにできるのです。
金鋳造用セラミックフィルターの熱衝撃疲労解析において、壊滅的な破壊前に微細亀裂の正確な位置を予測するために、最も重要だった3Dメッシュパラメータは何ですか？
(追伸：材料の疲労は、10時間のシミュレーション後のあなたの疲労のようなものです。)