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압축 성형에서의 섬유 배향 변화 예측


Ben Lai, Engineer at Technical Support Team, Moldex3D


섬유 강화 플라스틱은 제품의 기계적 강도를 향상 시키는 데 사용됩니다. 사출 성형 공정 중 발생할 수 있는 섬유 파손을 방지하기 위해 일반적으로 압축 성형 공정이 사용됩니다. 압축 성형 공정에서는 섬유와 혼합된 플라스틱을 예열된 캐비티에 넣어 경화될 때까지 섬유의 물성을 유지할 수 있습니다. 그러나 압축 성형 중 섬유 배향은 일반적으로 변경되며 유동 거동, 제품 강도 및 뒤틀림에 추가로 영향을 미칩니다. 섬유 배향 효과를 정확하게 예측하기 위해 Moldex3D의 압축 성형 모듈은 섬유 배향 설정을 지원합니다. 아래에서 Moldex3D에서 섬유 배향을 설정하는 방법과 결과 표시를 소개합니다.

 

기능 개요


섬유가 있는 재료의 경우 3D 임의, 평면 임의 및 단방향의 세 가지 유형의 섬유 배향 설정을 사용할 수 있습니다. 3D Random은 섬유가 포함되고, 방향이 없으며 모델 트리에 섬유 배향이 표시되지 않음을 의미합니다. Planar Random은 섬유가 포함되고, 지정된 기준 평면에 무작위로 배열되어 있음을 의미합니다. 섬유 배향은 모델 트리에 표시될 수 있으며 이중 십자 표시로 표시됩니다. 단방향은 섬유가 포함되고, 섬유 방향이 지정된 기준 평면에서 설정될 수 있음을 의미합니다. 섬유 방향은 모델 트리에 표시할 수 있으며 섬유 배열 방향으로 표시됩니다.


제한 사항

  • 사용자는 성형 유형으로 압축 성형을 선택해야 함

  • 섬유 방향을 설정하기 위해 솔리드 메시만 지원됨

  • 재료에는 fiber가 포함되어 있어야 함

 

작업 공정


1. SMC 시뮬레이션 프로젝트 생성


Studio에서 시작하여 일반 CM 시뮬레이션과 동일한 워크플로우로 메시, 재료, 프로세스 설정을 사용하여 압축 성형(CM) 프로젝트를 준비합니다.


2. 재료 설정


압축 성형 및 솔리드 메쉬가 사용되면 재료 트리에 섬유 방향 열이 있습니다.

섬유 함유 재료를 선택한 경우 섬유 방향 열에 "지정되지 않음"이 표시되고 사용자는 섬유 방향 드롭다운 메뉴에서 섬유 방향을 계속 설정할 수 있습니다. Note : 순수 재료를 선택한 경우 섬유 방향 열에 "섬유 없음"이 표시되고 섬유 방향을 설정할 수 없습니다.



3. 섬유 배향 설정


Fiber Orientation 드롭다운 메뉴에서 Fiber Orientation 창을 엽니다. 3D Random, Planar Random 및 Unidirectional의 세 가지 유형의 섬유 방향을 설정할 수 있습니다.



A. 3D Random

  1. Fiber Orientation 드롭다운 메뉴에서 3D Random을 선택

  2. 확인 버튼을 클릭하여 설정을 완료하면 섬유 방향이 임의 방향이므로 섬유 방향이 표시되지 않음

B. Planar Random

  1. Fiber Orientation 드롭다운 메뉴에서 Planar Random을 선택

  2. 손 모양 버튼을 클릭하여 섬유 방향을 설정할 평면 선택

  3. 확인 버튼을 클릭하여 설정을 완료하면 섬유 방향이 이중 십자로 표시

C. Unidirectional

  1. 손 모양 버튼을 클릭하여 참조 평면 선택 및 섬유 방향을 설정. 참조 평면은 현재 설정된 방향 벡터(빨간색 화살표)를 보여주는 모델에서 회색으로 표시

  2. 섬유 방향 설정을 위해 섬유 방향 벡터를 직접 입력하고 손모양 버튼을 클릭하여 섬유 방향 벡터가 될 두 개의 메쉬 점을 선택

  3. 섬유 방향을 표시하려면 미리보기 버튼을 클릭

  4. 확인 버튼을 클릭하여 설정을 완료


4. 결과 해석


해석이 완료되면 충진 해석에서 섬유 배향 결과 항목을 확인할 수 있으며 압축 과정에서 섬유의 변화를 여러 시간 단계를 전환하여 관찰하거나 비디오 기능을 사용하여 동적 섬유 변화 영상을 출력할 수 있습니다.


초기 섬유 배향 – Planar Random


다른 시간 단계에서 섬유 배향

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