탄소섬유 배향 응력 시뮬레이션 분석, 햄머타커 제품의 구조 강도 향상
Customer Profile
고객 : 스탠리블랙엔데커
국가 : 미국
산업 : 공구 제조
솔루션 : Moldex3D Advanced 솔루션/유동 분석 모듈 Flow/보압 분석 모듈 Pack/냉각 분석 모듈 Cool/Designer BLM/섬유 배향 모듈 Fiber/FEA 인터페이스 기능 모듈
스탠리블랙엔데커(Stanley Black & Decker)는 전세계를 선도하는 전동공구, 수공구, 가정용 공구업체이다. 전문성과 신뢰성을 바탕으로 공업 및 가정용 수공구, 전동공구, 에어공구 등을 제조하고 있으며, 가장 전문화된 제품 및 서비스를 제공을 위해 최선을 다하고 있다. (출처: https://www.stanleyblackanddecker.com/)
개요
섬유 배양은 제품 구조 강도에 매우 큰 영향을 미친다. 스탠리블랙엔데커는 30%의 탄소섬유를 함유한 PA66으로 제조한 햄머타커의 강도가 테스트를 통과할 수 있는 수준인지를 확인하는 연구를 진행하였다. 섬유 배향이 제품의 기계적 특성에 영향을 미치는지 평가하는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 이에 스탠리블랙엔데커는 몰드와 구조 분석 시뮬레이션 툴을 동시에 사용해 중요 분석 데이터를 수집함으로써 정확한 구조 분석 작업을 시행하고 제품 전체 구조의 강성를 향상시킬 수 있었다.
도전
섬유 배향이 제품의 강도에 미치는 영향 분석
제품 응력이 집중되는 영역 판별
솔루션
“Moldex3D FEA 인터페이스”를 활용해 스탠리블랙엔데커는 사출 성형 과정 중 유동장 방향의 영향을 받는 섬유 배향 결과를 Altair Multiscale Designer로 출력한 후, 이를 Altair Radioss에 투사해 구조 분석 작업을 진행하였다.
효과
섬유의 비등방성으로 인한 왜곡 현상 관찰
응력 집중 현상이 발생할 수 있는 영역 판별
제품의 구조 강도 최적화