Cooling Channel Loop Wizard를 활용한 냉각 시스템 설계 효율화

Im Minji
2월 25일
3분 분량

냉각 시스템 설계의 중요성

사출 성형에서 cooling system은 무엇보다 중요합니다. 성형품은 ejection 시 충분한 강성을 확보하여 변형을 방지하고 치수 안정성을 보장할 수 있도록 특정 온도까지 냉각 및 고화되어야 합니다. 또한, 냉각은 일반적으로 전체 사출 성형 cycle의 70%~80%를 차지하므로, 잘 설계된 cooling system은 cycle time을 크게 단축하고 전반적인 생산성을 향상시킬 수 있습니다.

그러나 대형 제품에 사용되는 금형의 경우, cooling channels는 종종 매우 많고 복잡합니다. 이러한 복잡성으로 인해 분석을 수행하기 전 다양한 cooling circuits의 inlet 및 outlet 경로를 정리하고 계획하는 데 상당한 시간이 소모되는 경우가 많습니다. Moldex3D Studio의 Cooling Channel Loop Wizard는 냉각 라인을 정리하고 편집할 수 있는 편리한 도구를 제공하여 pre-processing 속도를 높여줍니다. cooling channels를 3D solid models 대신 라인으로 표현함으로써 mesh 생성 실패 리스크를 줄여줍니다. 이 기능은 시뮬레이션 효율성과 속도를 크게 향상시킵니다.

Cooling Channel Loop Wizard는 가장 적합한 최장의 cooling channel curve를 자동으로 선택하고 inlet 및 outlet 위치를 마킹할 수 있습니다. 3D solid cooling channels와 inlet 및 outlet 위치 정보가 준비되어 있다는 전제하에, 이 기능은 cooling channel loop curves를 신속하게 생성할 수 있도록 지원합니다. 본 아티클에서는 Central Line 및 Connect Channel Curve의 사용법을 설명하고, Cooling Channel Loop Wizard*를 사용하여 cooling channel loop 및 inlet/outlet 구성을 완료하는 과정을 시연합니다..

*참고: 본 아티클에서 소개된 기능은 시연 목적으로만 제공됩니다. Cooling Channel Loop Wizard는 cooling channel curves 생성을 위한 더욱 다양한 기능을 지원합니다.

단계별 절차 (Step-by-step Procedure)

Step 1: Cooling Channels의 Central Lines 추출

지오메트리를 임포트한 후, Tool 페이지의 Central Line을 사용하여 모델 내 3D solid cooling channel 지오메트리로부터 central lines를 추출합니다. 그다음, central lines를 추출할 solid cooling channel surfaces 그룹을 프레임 선택합니다. 여러 그룹을 동시에 선택할 수 있습니다. 선택이 완료되면 OK를 클릭하여 central lines를 추출합니다. (오른쪽 아래 그림의 노란색 커브 참조)

Step 2: 불연속된 냉각 채널 라인 연결

Tool 페이지에서 Connect Channel Curve를 선택합니다. 이어서 이전에 생성된 central lines를 프레임 선택합니다. 녹색 체크 표시를 클릭하여 프로세스를 완료합니다. 완료되면 이전에 끊어져 있던 라인들이 자동으로 연결됩니다.

Step 3: 냉각 경로 구성 및 Inlet/Outlet 포인트 설정

Model 페이지의 Loop Wizard 아래에 있는 Cooling Channel Loop Wizard를 클릭합니다. 연결된 cooling channel lines를 프레임 선택한 다음, 캡처 버튼을 클릭하여 선택을 완료합니다.

Inlet point 캡처 버튼을 클릭하고 inlet point를 선택합니다. 완료되면 끝점이 파란색으로 변합니다. outlet point에 대해서도 동일한 단계를 수행하며, 해당 지점은 녹색으로 표시됩니다. 두 포인트가 모두 설정되면, 기능이 가장 적합한 최장의 cooling channel path를 계산하여 표시하며, 이는 녹색 라인으로 하이라이트됩니다.

Cooling Channel Loop Wizard의 Mark Tools 및 Edit Tools

Mark Tools (마킹 도구)

Cooling Channel Loop Wizard는 금형의 냉각 요구 사항에 따라 차단 세그먼트를 표시하거나 냉각 채널의 특정 세그먼트 속성을 정의할 수 있는 6가지 Mark Tools를 제공합니다. 이 도구들은 Mark Block, Mark Baffle, Mark Bubbler, Mark Extra Channel, Mark Hose, 그리고 Remove Mark입니다.

Edit Tools (편집 도구)

또한, Cooling Channel Loop Wizard에는 기존 채널 세그먼트를 수정할 수 있는 6가지 Edit Tools가 사용 가능합니다. 이 도구들은 Connect Curve, Bridge Curve, Merge Curve End, Between Curve, Line, 그리고 Move Curve End입니다.

Edit Tools 시연: Connect Curve, Bridge Curve

Step 1

Mark Block을 선택하고 냉각 채널의 흐름을 차단하기 위한 stop plugs가 배치될 라인 세그먼트를 선택합니다. 선택된 라인 세그먼트는 검은색으로 표시됩니다.

Step 2

그다음 Mark Baffle을 클릭하면 선택된 라인 세그먼트의 색상이 변경되고 더 두꺼워집니다.

Step 3

완료되면 inlet 및 outlet 위치를 포함하여 정의된 냉각 채널 시스템이 표시됩니다. 모든 마킹된 세그먼트는 cooling channel 구성으로 자동으로 그룹화됩니다.

Edit Tools 시연: Connect Curve, Bridge Curve

Step 1 : 연결된 cooling channel center lines에서 구성할 채널 그룹을 선택합니다. Cooling Channel Loop Wizard 인터페이스로 들어가 냉각 채널 그룹을 프레임 선택하고 inlet 및 outlet 포인트를 정의합니다.

Step 2-1 : Connect Curve 누락된 커브로 인해 생성된 경로(녹색 라인)가 outlet(청록색 끝점)에 연결되지 않는 경우, Connect Curve를 클릭하고 끊어진 라인의 끝점들을 선택합니다. 이 사례에서는 노란색 라인 세그먼트의 끝점과 연결되지 않은 빨간색 라인 세그먼트의 끝점을 선택합니다. 완료되면 inlet과 outlet을 연결하는 새로운 연속 냉각 채널(녹색 커브로 표시)이 생성됩니다.

Step 2-2 : Bridge Curve 누락된 외부 커브로 인해 생성된 경로(녹색 라인)가 outlet(청록색 끝점)에 연결되지 않는 경우, Bridge Curve를 클릭하여 빨간색과 녹색 채널 그룹을 연결합니다. 브릿지를 놓을 두 끝점을 선택하면, 끊어진 채널 그룹들을 하나의 연속된 냉각 경로로 연결하는 굴곡진 커브가 생성됩니다. 또한, Mark Hose 도구를 사용하여 새로 생성된 굴곡진 커브를 hose로 지정할 수 있습니다. 마킹이 완료되면 해당 세그먼트는 더 두꺼운 녹색 hose curve로 표시됩니다.

마지막으로, Cooling Channel Loop Wizard를 사용하여 다른 cooling channel groups를 정리합니다. 이 기능은 개별 경로를 생성하고 이를 각 그룹에 자동으로 할당합니다. 이 프로세스는 완전히 연결되고 잘 구성된 cooling channel system을 결과로 제공하여 관리를 단순화하고 효율적인 분석을 가능하게 합니다.