고순도 금괴 생산 과정에서 치명적인 문제가 발생했습니다: 최종 금속 내 세라믹 개재물이 발견된 것입니다. 의심은 주조 공정에 사용된 세라믹 폼 필터로 향했습니다. 시뮬레이션 팀은 3D 파이프라인을 적용하여 용융 금속을 부을 때 발생하는 열충격이 필터의 다공성 구조를 파괴하여 오염 입자를 금 흐름에 방출하는지 확인했습니다.
시뮬레이션 파이프라인: 단층촬영에서 열피로까지 🔥
분석은 Volume Graphics를 사용하여 사용된 필터의 미세 기공도를 스캔하는 것으로 시작되었습니다. 이미지는 외부에서는 보이지 않는 내부 미세 균열이 폼 셀 벽에 집중되어 있음을 보여주었습니다. 원인을 검증하기 위해 형상을 SolidWorks로 가져와 열응력 시뮬레이션을 적용했습니다. 모델은 액체 금속(1064°C)과 차가운 세라믹 사이의 온도 구배를 계산하여 국부적인 압축 및 인장 응력을 생성했습니다. 마지막으로 MATLAB은 응력 맵을 처리하여 높은 응력 영역과 관찰된 균열 간의 상관 관계를 분석했으며, 이를 통해 차등 열팽창이 재료의 탄성 한계를 초과한 폼 노드에서 파손이 시작되었음을 확인했습니다.
산업을 위한 교훈: 폼의 숨겨진 취약성 ⚠️
이 사례는 필터의 표면 육안 검사만으로는 충분하지 않음을 보여줍니다. 열충격으로 인한 피로는 내부에서 재료의 무결성을 저하시키는 보이지 않는 현상입니다. 3D 시뮬레이션 덕분에 정확한 파손 지점을 식별했을 뿐만 아니라 열 구배를 완화하기 위한 필터 예열 프로토콜이 수립되었습니다. 교훈은 분명합니다: 고온 공정에서 미세 구조는 디지털 분석만이 밝힐 수 있는 아킬레스건입니다.
금 주조용 세라믹 필터의 열충격 피로 분석에서, 치명적인 파손 전에 미세 균열의 정확한 위치를 예측하는 데 가장 중요한 3D 메싱 매개변수는 무엇이었습니까?
(추신: 재료의 피로는 10시간 시뮬레이션 후의 당신과 같습니다.)