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RTM시뮬레이션 설정 워크 플로우 단순화 성공

코어테크 연구개발부 엔지니어 양쉰

고분자 강화 복합재료 제품에 사용되는 수지 이송 성형(RTM) 공정은 항공우주, 풍력, 자동차, 스포츠 산업에 광범위하게 사용된다. 이 공정 단계는 프리프레그 드레이핑 단계, 충전 단계, 가열 경화 단계, 탈형 단계으로 나뉘는데, RTM공정 중의 성형 과정을 제어하기 위해, 산업계는 시뮬레이션 분석 및 구조 분석 소프트웨어를 결합시켜 제품의 제조 가능성을 예측하고 적시에 수정을 진행한다. 시뮬레이션 프로젝트에 입력된 정보가 현장에 근접할수록, 그 결과는 실제 상황에 더 근접한다. 예를 들면, 직물 배향의 설정 부분에서 사용자는 구조 분석 소프트웨어 LS-DYNA를 사용해 드레이핑 분석을 진행할 수 있고, Moldex3D RTM마법사 기능을 사용해 LS-DYNA 분석 결과를 가져와 메쉬를 자동 생성하고, 매핑 배향을 진행할 수 있다.


Moldex3D에서 RTM프로젝트를 생성할 때는 Moldex3D-Mesh의 RTM Wizard로 솔리드 메쉬를 생성하고 직물 배향을 설정해야 한다. 메쉬 생성 및 배향 설정 워크 플로우를 최적화한 새로운 버전의 Moldex3D R17은 메쉬 생성 워크 플로우 중의 많은 단계를 생략하거나 통합시켜, 이전의 멀티 레이어일 때 동일한 단계를 반복 실행해야 하는 상황을 개선하였다. 또한 새로운 버전은 사용자가 설정 단계에서 그룹 수와 두께를 설정함으로써 멀티 레이어 솔리드 메쉬를 한 번에 생성하고 레이어 그룹을 구별할 수 있도록 지원한다.


드레이핑 과정의 코너 지점 직물의 연장은 섬유 배향, 직물 재료 특성의 변화를 일으키고, 나아가 수지 유동에 영향을 미친다. RTM Wizard의 직물 배향 설정 단계를 사용하여, LS-DYNA로 드레이핑 분석 결과를 불러올 수 있게 되며, 이 배향 결과를 솔리스 메쉬에 매핑할 수 있게 된다. 따라서 코너 지점의 배향 설정을 드레이핑 공정에서의 실제 직물 뱡향과 더욱 근접하게 설정할 수 있다.


경화를 가속화하기 위해 RTM 공정은 경화 단계에서 몰드 온도를 높여 수지 반응을 가속화한다. Moldex3D는 경화 단계의 온도 설정이 더 간단하고 원활하도록 경화 온도 프로파일 설정 기능을 제공한다. 사용자는 레이어 그룹과 레이어 두께 설정을 통해, 한 번에 멀티 레이