FORGE® 를 활용한 자유단조 공정 해석

FORGE® 소프트웨어는 에너지 산업 및 중공업분야의 부품에 적용되는 코깅, 베킹, 맨드릴 드로잉, 블루밍 등 주요 자유단조 프로세스를 시뮬레이션 합니다.

베킹 프로세스 시뮬레이션

온도분포가 색깔로 표시

FORGE®를 사용한 자유단조 프로세스 시뮬레이션

자유단조에서 시뮬레이션은 장비 용량 검증, 단조 프로세스 최적화, 온도 분포 및 재가열 시기 예측, 금속의 미세구조 변화 예측 등 여러 목표에 적용되고 있습니다.

FORGE®는 코깅, 베킹, 맨드릴 드로잉, 블루밍 등과 같은 주요 자유단조 프로세스를 다룹니다. 에너지 및 기타 산업에 서비스를 제공합니다.

시뮬레이션을 통한 예측

FORGE®를 사용하여 아래의 예측을 할 수 있습니다.

  • 장비에서 소요되는 정확한 하중 예측을 통하여 장비 용량 정의

  • 제품의 최종 치수

  • 접힘 및 랩의 결함

  • 온도 분포 및 재가열 필요

  • 변형률 및 감소율

  • 원소재의 내부 수축공 결함에 대한 단조 후 해소 유무

  • 금속의 상변태, 결정립 크기 변화

자유단조에서 FORGE® 의 장점

  • 공작물의 모든 움직임은 전용 멀티패스 명령파일(MTFS)을 적용할 수 있습니다. 이 파일을 적용하여 소재의 이송 및 회전, 한 패스가 끝날때 소재의 변위 및 각 패스 사이의 대기 시간 등을 정의 할 수 있습니다.

  • FORGE®에서는 소재, 금형 등의 여러 객체들에 대한 복잡한 움직임을 적용 할 수 있습니다. 적용 예로서 맨드릴 드로잉 프로세스를 들 수 있습니다.

  • 금속 미세구조 예측: 에너지 산업에서 적용되는 여러 재료에 대한 결정립 크기 및 재결정 속도 예측.

  • 금형 분석: 마멸 및 응력 예측을 위한 열-변형 연계 해석이 가능합니다.

  • 계산 시간 단축: 하나의 부품에 대하여 여러번의 타격을 수행하는 자유단조의 특성상 해석시간이 많이 필요로 합니다. 병렬 CPU 연산을 적용하여 해석 시간을 줄일 수 있습니다. 또한 바이 메쉬 방법으로 알려진 온도 해석 모델과 변형 해석 모델을 다르게 적용하여 해석의 시간을 줄일 수 있습니다.

  • 자유단조 후 열처리 시뮬레이션을 수행하여 부품의 잔류응력, 변형, 경도를 예측할 수 있습니다.

프레스 하중 예측을 위한 잉곳 코깅

(출처: Buderus Edelstahl)

FORGE®와 THERCAST®의 연계해석

Transvalor 사의 소프트웨어인 THERCAST® 와 FORGE®를 연계하여 주조에서 단조에 이르기까지 완전한 워크 플로우 시뮬레이션을 수행 할 수 있습니다. 이와 같은 주조 시뮬레이션의 결과는 FORGE®에 매핑되고 단조 시뮬레이션 중에 추적 됩니다. 이러한 결합을 통하여 단조 중 수축공의 폐쇄 예측, 최종 단조 형상에서 주조 결함의 위치 파악등이 가능합니다.