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designing with engineered plastics

엔지니어링 플라스틱을 사용한 설계

엔지니어링 플라스틱은 제조업체에게 복잡한 부품에 대한 경량화 및 비용 요구 사항을 충족할 수 있는 자유로운 설계를 제공합니다. 고품질 플라스틱 재료는 신속하게 대량 생산할 수 있지만 개별 제품 요구 사항에 맞게 재료를 조정하려면 전체적인 시뮬레이션이 필요합니다. 알테어는 혁신적인 플라스틱 부품을 빠르고 안정적으로 생산할 수 있는 포괄적인 엔지니어링 플라스틱 솔루션을 제공합니다.

플라스틱 가치 사슬에 지속 가능성을 설계

형태를 취하는 플라스틱

성능을 최적화하고 탄소 배출을 최소화하며 경쟁 우위를 확보하는 솔루션을 개발하기 위해 플라스틱 엔지니어링 가치 사슬을 변화시키기 위한 단계별 가이드입니다.

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디지털화를 통한 지속 가능성 및 기후 보호

디지털화에 투자한다는 것은 성공을 위한 투자를 의미하며, 플라스틱 산업은 개발 과정과 그 이후를 위한 강력한 도구가 필요합니다. 알테어의 광범위하고 강력한 기술 포트폴리오는 지속 가능한 제품 설계를 가능하게 하고, 조직이 가치 사슬을 변화시키고 업계의 지속 가능성 및 기후 보호 목표를 달성할 수 있도록 도와줍니다. 또한 조직이 다음을 수행하는 데에도 도움이 됩니다.

  • 재료 대체
  • 재활용 소재 사용 비율 제고
  • 탄소 배출량 평가 및 저감

Shape optimization of plastic parts

플라스틱 부품 최적화

시뮬레이션은 성숙한 부품의 성능을 검증하는 데 자주 사용되지만, 구성요소의 형상이 잘못된 경우 최고의 재료라도 성능 손실을 보상할 수 없습니다. 현대의 재료는 작동 시 인가되는 응력 및 변형을 견디도록 맞춤화된 설계에서 도출된 최적의 기하학적 레이아웃과 결합하여 잠재력을 발휘합니다.

토폴로지 최적화에서는 가장 효과적인 재료 배치 및 하중 경로를 결정하여 이상적인 구성요소가 설계됩니다. 이후 개발 단계에서는 국소 재료 효과를 고려하고 구성요소 설계를 더욱 개선하기 위해 형상 최적화를 치수 결정에 사용할 수 있습니다.


최적화에 대해 더 알아보기

A box with an arrow on top

마스터 프로세스에 따른 재료 거동

현대적인 열가소성 구성요소 개발을 위해서는 기업이 통합 시뮬레이션 접근 방식에서 제조 공정, 부품 형상 및 재료를 고려해야 합니다.

짧은 유리 또는 탄소 섬유로 강화된 플라스틱은 사출 성형 중 섬유가 정렬되는 방식에 따라 이방성 특성을 갖습니다. 최신 최적화 방법은 시뮬레이션에서 플라스틱의 일반적인 특성을 고려하는 정확한 수치 재료 설명을 통해 부품 설계 및 개발을 지원합니다.


디지털 재료 개발

Design optimization of machine part

성능과 제조 가능성의 균형

시뮬레이션은 제조 공정 매개변수의 수정이 구성요소 재료 거동에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 더 큰 통찰력을 제공합니다.

현대적 사출 성형은 설계 과정에서 부품 제조 가능성을 보장하는 제품 품질 관리를 지원합니다. 엔지니어는 부품 설계를 분석 및 수정하면서 형태, 적합성 및 기능을 최적화할 수 있습니다.

알테어의 제조 시뮬레이션 도구를 사용하면 금형 및 피드 시스템 설계, 단일 및 다중 캐비티 제품군 금형 레이아웃을 분석할 수 있습니다. 또한 섬유 방향에 영향을 미치고 용접선 약화를 방지하도록 스프루, 러너 및 게이트 위치를 개선할 수 있습니다.

사출 성형 시뮬레이션

전체론적인 탄소 배출량 평가 및 저감 기술 데모

보도자료 보기
Manufacturing process of Jet Engine

정확한 성능 예측

제조 공정을 어떻게 고려할 수 있습니까?


최종 재료는 제조 과정에서 "생성"되며 최종 특성 및 각 특성의 모든 변형도 마찬가지입니다. 알테어의 통합 시뮬레이션 기반 설계 접근 방식은 플라스틱 부품의 사출 성형에서 시작하여 기계적 성능 예측을 향상시킵니다. 현대적 사출 성형 시뮬레이션을 기반으로 구성요소의 각 지점에서의 이방성 섬유 방향 분포는 기계 구성요소의 해당 영역으로 전달됩니다. 이는 이방성, 비선형성, 변형율 의존성, 인장-압축 비대칭성, 파괴 성능, 온도 의존성을 포함하여 역학적 분석에서 플라스틱의 고유한 특성을 고려하는 재료에 대한 새로운 설명을 통해 제공됩니다.

효율적인 재료 모델링

Altair® Multiscale Designer®는 합리적인 수치적 비용으로 거시적 FEA 표현에서 섬유 강화 재료의 마이크로공학 효과를 포착하여 정밀도를 높입니다. 기계적 성능에 대한 이방성도 사출 성형 공정에 의해 유도된 방향에 따른 섬유 분포를 기반으로 통합 시뮬레이션 접근 방식을 사용하여 설명됩니다.

3D 모델을 플라스틱 내 단일 섬유, 섬유 및 플라스틱 재료의 가소성 및 손상 법칙, 플라스틱 내 섬유의 통계적 분포를 결합하여 강화 플라스틱의 거동을 정확하게 특성화할 수 있습니다. 필요한 전체 구성요소의 섬유 방향 분포는 사출 성형 공정의 사전 분석을 통해 결정됩니다. Multiscale Designer의 재료 모델은 Altair® OptiStruct® and Altair® Radioss®은 물론 ABAQUS, Ansys, LS-Dyna와 같은 타사 FEA 솔버에서의 암시적 및 명시적 분석에서 사용할 수 있습니다.

Fatigue Prediction of Plastic Parts

파괴 예측

플라스틱 부품은 압축 시 거동과 인장 시 거동이 매우 다릅니다. 특성은 비선형 탄력적이고 하중 속도에 따라 달라지며 순환 하중은 발열 및 연화를 유발할 수 있습니다. 섬유에 대한 수평 방향 하중과 수직 방향 하중도 마찬가지입니다. 플라스틱은 이방성으로 파괴됩니다. 이러한 효과를 분석하려면 플라스틱에 맞춤화된 특수 파괴 모델링이 필요합니다.

플라스틱 부품의 피로 예측은 설계 과정에서도 중요하며 국소 부품 강도, 다축성, 노화, 상태, 온도, 하중 지속 시간 등의 요소를 고려해야 합니다. PART Engineering의 S-Life Plastics는 플라스틱 부품에 대한 단기, 장기 및 피로 강도 평가를 수행합니다.

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Design process of Plastic Simulation

원활한 설계 프로세스

알테어는 사출 성형 부품의 전체 개발을 위한 개방형 프로세스를 제공합니다. 재료 모델링에 멀티스케일 기술을 사용하면 높은 정확도의 결과가 보장됩니다. 필요한 시뮬레이션 단계는 모두 알테어의 특허받은 라이선싱 시스템을 사용하여 Altair One™ 내의 알테어 제품을 사용하여 수행할 수 있습니다. 사출 성형 또는 구조 평가를 위한 자체 솔루션을 완벽하게 통합할 수 있습니다. 알테어의 워크플로우는 기존 프로세스와 Moldflow, Moldex3D는 물론 Abaqus, LS-Dyna 또는 Ansys와의 인터페이스를 원활하게 지원합니다.

Altair One 살펴보기
A photograph of a segmented tray containing hundreds of small, brightly colored polymeric dye plastic pellets.

CAMPUS® 플라스틱 데이터베이스

Altair GmbH는 엄격한 국제 표준을 준수하는 세계에서 가장 성공적인 플라스틱 재료 데이터베이스인 컴퓨터 지원 재료 사전 선택(CAMPUS)의 공식 소프트웨어 공급업체입니다.

CAMPUS는 구속력 있는 국제 표준에 따라 측정된 실제로 비교 가능한 재료 데이터를 독점적으로 제공하는 유일한 데이터베이스입니다. 이 데이터베이스는 모든 관련 범주에 대한 단일 지점 값과 엔지니어링 데이터가 포함된 광범위한 다중 지점 데이터(곡선), 내화학성 및 노화 특성, 강력한 검색 및 비교 기능, 10개 언어로 된 데이터 시트 인쇄 기능 등 귀중한 재료 데이터를 제공합니다.

CAMPUS는 독일 프랑크푸르트 마인에 소재한 Chemie Wirtschaftsförderungsgesellschaft mbH(CWFG)의 등록 상표입니다.

CAMPUS 웹 사이트 방문

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From Metal to Plastics: Sustainability, Lighter Weight at Lower Costs

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