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THERCAST® - 둘러보기
THERCAST®는 철계 및 다른 금속의 잉곳 주조 및 연속 주조를 시뮬레이션 하는 3-D 유한 요소 해석 소프트웨어이다. 또한, 공정을 계획하는 단계에서 공법을 최적화하면 비용을 절감하고, 새로운 주조 공정을 실현하는데 의의가 있다.

기능

금속, 몰드 및 주조 공정의 다른 모든 요소들 사이의 복잡한 관계 통달
THERCAST® 소프트웨어는 비정상의 삼차원 유한요소법을 기초하여 사용자의 주조공정에 대하여 단일 모델 그리고 단일 알고리즘 셋으로 많은 열역학적 그리고 기계적인 속성을 완전히 통합한다. 이것은 여러 가지 면에서 정확성의 극적인 증가를 제공하고, 사용자의 주조공정에 대한 올바른 설계 또는 최적화하는데 필요한 정보를 제공한다.
THERCAST®의 특별하고 강력한 열-기계적 연계해석 기능은 다른 시뮬레이션 소프트웨어에 비해 정확한 결과를 제공한다. 위의 잉곳 주조의 예에서는 금속과 몰드사이에 나타나는 에어갭을 쉽게 관찰 할 수 있다, 그리고 어떻게 에어갭이 금속과 몰드 사이의 열의 흐름을 방해하는지가 나타난다.
에어갭 시뮬레이션:
"에어갭"은 용융금속이 몰드내에서 냉각되기 시작할 때 금속과 몰드 사이에 나타날 수있는 틈을 의미한다. 에어갭은 주조품의 치수와 다른 특징들에 대하여 그 자체로 이해될 필요가 있다. 하지만 더 결정적으로 때때로 금속 및 몰드 사이의 틈은 금속에서 몰드로의 열전달에 영향을 미치는 절연체의 역할을 하기도 한다. 이것은 차례로 금속에서 몰드로 그리고 몰드에서 금속으로 상호 영향을 주고 받는다.
금속 상태 시뮬레이션 :
THERCAST®의 고급 시뮬레이션 기능은 주조금속의 액체상태 및 대류 열전달과 다른 액체금속의 거동을 설명하기 위해서 ALE(임의 라그랑지안-오일러리안)와 나비에-스톡스의 알고리즘들을 적용 한다. THERCAST®는 금속이 응고하기 시작하는 열-점소성 노튼-호프 거동과 이어서 에어갭 같은 현상이 크게 나타나기 시작하는 고체 또는 열-탄성-소성 거동의 “머시영역”을 시뮬레이션 한다. 연속 주조 공정 해석에서 THERCAST®는 각각의 냉각영역에서, 그리고 냉각 금속이 롤과 다른 주조 장비들과의 접촉하는 경계에서 공정에 대한 포괄적인 모델을 가진다. 잉곳 주조에서 THERCAST®는 잉곳의 핫탑부에서 주변 공기로의 급속한 열전달을 감소시키기 위해 적용되는 발열 분말의 효과 고려하는 모델을 가지고 있다.
결함들의 예측 :
THERCAST®는 표면과 내부 응력을 모두 시뮬레이션하며, 그리고 균열, 고온 찌져짐 또는 기타 결함을 예측하는 능력에서 다른 프로그램과의 차별성을 가지고 있다. 잉곳 주조에서 금속의 냉각 시 수축에 의한 수축공을 예측하고 그 위치를 표시 할 수 있다. 연속 주조에서는 롤 사이에서의 벌징 결함과, 브릭아웃 결함, 사고와 지연 및 장비 손상 등을 정확히 예측하고 예방할 수 있다.

입증된 실제 정확도

THERCAST®의 타의 추종을 불허하는 능력의 이점
위의 THERCAST® 시뮬레이션은 몰드에서 구리판 위의 응력을 나타내고 몰드 내에서 냉각 채널의 효과를 명확하게 볼 수 있다. 이러한 초기 응고 과정을 완전히 이해하는 것은 주조 공정과 주조금속의 일어날 수도 있는 여러 가지 문제를 방지하는데 필수적이다.
입증된 실제 정확도:
THERCAST®는 타 프로그램에 비해 뛰어난 정밀도로 사용자가 새롭게 설계한 공정이나 기존의 주조 공정을 시뮬레이션 한다. 이 프로그램은 사용자가 아무런 문제가 발생하지 않을 것이라는 확신을 가지고 공정 계획 및 생산 결정을 진행 할 수 있다. 그리고 프로그램의 뛰어난 성능은 사용자의 공정에서 많은 수의 시뮬레이션 또는 더욱 진보되고 통찰력과 정확성을 가진 결과를 가지도록 하기 위하여 더 작은 요소를 정의하고 시험하는 것을 가능하게 한다.
열 - 기계적 기초이론:
THERCAST®의 통합된 열-기계적 알고리즘은 매우 복잡하고 액체와 고체화 과정 및 고체 뿐만 아니라 주조 공정의 모든 요소들의 상호관계에 관한 정확한 모델을 가지고 있다.
성능 및 확장성:
THERCAST®는 금속 주조 공정을 시뮬레이션을 수행하기 위해 특별히 설계된 성능 최적화된 구조를 기반으로 한다. 이 구조는 하나 또는 다수의 프로세서 코어에 배치 할 수 있고, 사용자가 필요로 하는 해석능력의 수준을 제공한다.
간편한 설치 및 둘러보기:
직관적인 사용자 인터페이스, 데이터 가져오기 기능, 장비 템플릿, 그리고 THERCAST®의 다른 기능은 쉽게 주조 공정을 모델링하고 신속하게 주조 시뮬레이션을 수행 할 수 있습니다. 이러한 사용자 편의의 인터페이스는 생산에서 불량이나 위험 없이 사용자의 기존공정의 최적화에 대한 질문들에 대해 "what-if"에서 쉽게 해답을 구할 수 있다.
시작에서 끝까지 모든 시뮬레이션:
고유한 특징을 가진 THERCAST®는 잉곳 또는 연속 주조 공정의 모든 단계를 시뮬레이션 할 수 있는 기능을 가지고 있다. 그리고 일반적으로 적용되는 교육, 라이센스, 유지 보수 및 호환성 변화 등에 대한 다른 공급 업체의 소프트웨어 툴을 포함한다.

열-기계적 기초이론

주조 프로세스의 모델링에서 타 프로그램에 비해 대단한 정밀도에 놀라지 마세요
THERCAST®의 중요한 장점은 매우 정확하게 사용자가 원하는 금속주조 공정을 시뮬레이션 할 수 있는 기능을 가지고 있는 것이다. 사용자가 실제의 공정을 구축하고 실행하는 것 보다 THERCAST®를 이용하여 신용할 수 있는 새로운 공정 또는 기존의 주조공정을 모델링하고 해석하는 것이 본질적인 공정의 내부의 변화를 직접 눈으로 볼 수 있어서 자신감 있게 계획된 주조공정을 모델링 하는데 도움을 줄 수 있다.
또한 생산성 향상, 비용 절감, 품질 향상, 에너지 소비 절감 및 안전성에 대한 “what-if" 분석하기 위해서 사용자는 기존의 가동되고 있는 공정에 대하여 모델링하고 실험을 할 수 있다. THERCAST®의 정확성의 장점은 여러 가지 요인에 기인 한다:
통합된 열-기계적 모델링:
THERCAST® 소프트웨어는 사용자의 주조공정에 대하여 하나의 단일 모델과 알고리즘의 단일 세트로 구성된 많은 열-기계적 속성에 대하여 완전히 통합된다. 이것은 여러 가지 면에서 정확성에 극적인 증가를 제공한다. 용융금속의 냉각 시 금속과 몰드 사이에서 나타나는 틈인 "에어갭"은 중요한 예 이다. 에어갭은 주조품의 치수와 다른 특징들에 대하여 그 자체로 이해될 필요가 있다. 하지만 더 결정적으로 때때로 금속 및 몰드 사이의 틈은 금속에서 몰드로의 열전달에 영향을 미치는 절연체의 역할을 하기도 한다. 이것은 차례로 금속에서 몰드로 그리고 몰드에서 금속으로 상호 영향을 주고 받는다. 열-기계적 모델링의 이점의 또 다른 예는 THERCAST®가 액체로부터 고체 상태로 변환의 모든 단계의 금속의 거동을 이어서 시뮬레이션 한다는 것이다.
위의 그림과 같이 THERCAST®는 응고 과정 마지막에 응력과 변형률을 예측한다. 붉게 표시된 영역은 균열의 발생 위험을 표시되었고, 옆의 현미경 사진에서 실제 경우 균열을 보여줍니다.
오직 THERCAST® 만이 이들과 다른 매우 복잡한 열-기계적 상호 관계를 모델링 한다. 다른 분석 도구들은 주조공정해석에서 열과 기계적인 거동을 분리된 이론으로 검토하고 시뮬레이션 한다. 이러한 해석의 결과는 훨씬 정확도가 떨어 질 뿐만 아니라 더 많은 인적 상호작용과 조정이 요구되고, 서로 다른 소프트웨어 패키지 사이의 데이터 전송이 요구된다.
병렬 계산 구조:
THERCAST® 소프트웨어는 최대 64 코어 프로세서의 강력한 혜택을 누릴 수 있도록 강력한 병렬 처리 기능이 포함되어 있다. 이러한 계산 능력은 정밀도에 대한 두 가지의 중요한 의미를 내포하고 있다.
첫째, 이러한 병렬 계산 구조 때문에 더 많은 수의 작은 물리적 요소들을 사용하여 더욱 큰 공정에 대한 이해와 특히 주조공정이나 주조품의 경계 부근에서 더 나은 정밀도의 결과를 제공하는 시뮬레이션을 할 수 있다.
둘째, 더 빠르게 시뮬레이션을 실행할 수 있도록 함으로써, THERCAST®는 프로세스의 영향과 다양한 매개 변수의 상호 관계를 조사하기 위해 더 많은 시뮬레이션을 실행할 수 있는 환경을 제공하고 있다.
프로세스 최적화 :
THERCAST®의 정확성과 성능으로, 사용자는 주조 공정에 어떤 장비를 투입하기 전에 결함 없이 완전한 실행을 할 수 있다. 그리고 다음에 사용자의 요구사항과 고객의 기대를 충족하는 부품을 전달 할 수 있다.

성능과 확장성

더 빠르고 더 정확한 시뮬레이션의 실행
성능이 THERCAST®의 하나의 중요한 장점이다.
최적화된 성능 구조:
THERCAST®는 매우 빠른 벡터와 행렬 계산에 최적화되고, 프로세서와 메모리 사이의 매우 빠른 전송이 일어나도록 설계 되었다.
병렬계산:
THERCAST®는 또한 강력한 무제한의 코어 프로세서들로부터의 혜택을 누릴 수 있도록 강력한 병렬 계산 기능이 포함되어 있다. 병렬 계산에는 SPMD(단일 프로세스, 다중 데이터)기술을 기반으로 한다, 이 것은 성능이 증가, 그리고 시뮬레이션 실행 시간 감소, 등의 실질적으로 프로세서를 추가로 적용하는 것을 의미 한다.
정확도:
THERCAST®의 성능과 확장성은 더욱 진보되고 통찰력과 정확성을 가진 결과를 가지도록 하기 위하여 더 작은 물리적 요소를로 사용자의 주조공정을 시뮬레이션 할 수 있다. ?특히 주조 공정 또는 주조품의 경계 근처에서의 결과를 위해서
더 많은 시뮬레이션:
고성능 시뮬레이션을 더 빠르게 실행 할 수 있다. 이러한 기능으로 사용자의 프로세서에서 다양한 파라미터들의 영향력들과 상호작용들을 검토하기 위하여 사용자는 더 많은 수의 시뮬레이션들을 해석 시간의 구속을 덜 받으며 실행하는 할 수 있다.
위의 그림에서는 THERCAST®에서 여덟 개의 프로세서 코어에서 실행되는 잉곳 주조 시뮬레이션의 결과를 보여줍니다. 이것은 획기적인 성능을 제공하고, 금속과 몰드의 서로 다른 영역을 병렬로 해석하고, 서로 다른 프로세서에 의해서 시뮬레이션 되는 영역을 색깔로 구분하여 보여주고 있습니다. 이러한 기능은 더 많은 시뮬레이션들을 실행 할 수 있거나 더욱 정확한 결과를 위해 더 많은 작은 요소들을 사용할 수 있으며, 이 두 가지를 동시에 실행할 수도 있다.
THERCAST® 사용되는 코어들은 이론적으로 무제한의 수의 프로세서 코어들을 사용 할 수 있고 이 것은 시뮬레이션을 실행하는 필요한 시간을 상당히 감소 시킬 수 있습니다.

간편한 설치 및 사용하기

기존의 주조, 또는 사용자 설계, 및 계획 공정에 대한 쉬운 모델링
기존 또는 사용자의 계획된 주조 공정 유용한 실제 시뮬레이션에 대한 모델을 쉽고 빠르게 생성할 수 있는 능력이 있다.
쉬운 사용법:
THERCAST®는 훈련 시간을 최소화 할 수 있는 강력하고 직관적 인 사용자 인터페이스를 제공 한다. 대부분의 경우, 유용한 기본값이 주어져서 사용자가 설정 과정을 가능한 한 빨리 진행할 수 있도록 구성되어 있고 주어진 템플릿은 기존 또는 계획 주조 공정을 쉽게 모델링 할 수 있게 한다.
쉬운 배포:
THERCAST®의 구성 및 라이센스는 쉽게 환경과 사용자에게 적절한 방법으로 쉽게 배포 할 수 있다.
CAD 시스템에서 가져오기:
THERCAST®는 몰드, 금형, 롤과 스프레이와 그 들의 위치와 특징을 포함하여, 주조 장비에 대한 CAD 시스템에서 자세한 정보를 사용할 수 있는 모듈을 포함한다. 이 것은 비용과 시간을 단축하고, 시뮬레이션을 빨리 수행 할 수 있다.
"What-if" 분석:
강력한 기능과 고성능의 THERCAST® 소프트웨어는 모든 주조 장비 설치 또는 현재의 주조 공정의 중단 없이 파라미터를 조정하고, 결과를 관찰하기 위해 많은 수의 공정 시나리오를 효과적으로 수행하는 것이 가능하다.

시작에서 최종까지의 시뮬레이션

다수의 소프트웨어 도구가 필요 하지 않는, 사용자의 주조 공정 시뮬레이션의 시작에서 끝까지
THERCAST®의 주요 장점은 정확하게 주조 공정의 처음부터 마지막까지 모든 단계를 시뮬레이션 할 수 있는 능력이다. 그리고 일반적으로 적용되는 교육, 라이센스, 유지 보수 및 호환성 변화 등에 대해서는 다른 공급 업체의 소프트웨어 툴을 포함 하고 있다.
위의 시뮬레이션은 THERCAST®로 몰드에 용융금속이 채워진 후의 잉곳 주조 공정을 보여 주고 있습니다. 이 경우, 금속의 상면에 불충분한 발열 분말의 양으로 열이 빠르게 공기 중으로 탈출하고 있고, 이 결과 기공이 잉곳의 상부에 나타나고 있습니다. THERCAST®를 사용하여 이러한 문제를 확인하고 방지하는 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.
잉곳 주조:
잉곳 주조 응용 프로그램에서 THERCAST®는 몰드에 용융금속 붓기부터 냉각까지 그리고 응고과정과 최종 형 제거공정에 대한 금속과 주조 장비의 거동에 대한 모델을 가지고 있다.
상세보기 THERCAST® and ingot casting
연속 주조:
연속 주조 응용 프로그램에서 THERCAST®는 사용자의 공정과 주조품에 대한 정확하고 완전한 이해를 제공하기 위해 금속, 금형, 롤, 스프레이, 그리고 공기의 거동에 대한 모델을 가지고 있다.
상세보기 THERCAST® and continuous casting
Transvalor FORGE®와의 호환성:
FORGE®의 환경에서는 또한 주조 이후에 단조 공정에서 사용자의 주조품의 해석결에서 THERCAST®의 데이터를 비용절감과 생산성 향상과 함께 신속하고 원활하게 FORGE®로 이동되어 사용될 수 있다.

배포

시뮬레이션들을 쉽게 설정하고, 예약 계획하고, 해석을 실행하고, 그리고 관리가 쉽다.
THERCAST® 소프트웨어는 사용자 환경을 쉽고, 효율적이고, 유연하게, 배치하고 사용하도록 설계 되었다.
설치:
THERCAST®는 사용자가 쉽게 사용자의 다음 공정 시뮬레이션을 실행하는 데 사용할 수 있는 기존 또는 계획 주조 공정의 모델을 만들 수 있는 기능이 포함되어 있다. 사용자는 CAD 시스템에서 직접 환경에 대한 자세한 정보를 가져올 수 있다. 또한 장비 템플릿을 활용하여 사용자는 사용자의 공정의 구성 요소를 모델링 할 수 있다.
병렬 계산 구조:
THERCAST® 사용자의 시뮬레이션들을 해석하는 솔버는 하나 또는 이론적으로 제한 없는 수의 프로세서 코어를 (사용자가 선택한 소프트웨어 라이센스에 따라) 사용자가 필요한 만큼을 해석 수행에 사용할 수 있다.
프리 및 포스트-프로세서의 무제한 사용:
시뮬레이션을 실행 하기 위한 준비 환경을 모델링 할 수 있는 제공되는 도구 및 프리-프로세서 모듈은 THERCAST®에 포함되어 있다. 포스트-프로세서 모듈은 예를 들어 애니메이션 보여주는 것과 같이, 해석의 결과의 시각화, 분석, 그리고 생산하는 기능을 가진다. THERCAST®에서 제공되는 도구와 프리 및 포스트-프로세서 모듈들은 배포하고 당신이 원하는 대로 라이센스의 제한 없이, 많은 시스템에서 사용할 수 있다.
솔버를 위한 동적 라이센스 할당:
THERCAST® 솔버에 대한 라이센스 메커니즘은 계산에 사용되는 하나의 코어의 단위인 "토큰"을 기반으로 한다. 사용자가 경제적으로 필요한 능력의 수준에 따라서 구입할 수 있도록 토큰 패키지가 제공된다. THERCAST®의 강력한 스케줄러는 구입한 토큰의 공급을 관리하는데 시뮬레이션이 효율적이고 신속하게 진행되도록 사용되고 있는 코어들을 바쁘게 유지되도록 하여 토큰의 공급을 효율적으로 관리하게 한다.
원격 및 모바일 사용자:
THERCAST® 스케줄러가 원격 및 모바일 사용자가 시뮬레이션을 실행하고 (사용자가 선택한 소프트웨어 라이센스에 따라) 필요한 만큼의 토큰을 빌릴 수 있도록 한다. 이러한 기능은 크고 다중의 사이트 환경에 대하여 최대한의 유연성을 제공한다.
그 장점은 다음과 같습니다.
  • 실제결과를 예측하는 입증 정확도를 제공한다.
  • 냉각, 수축, 주형 그리고 주조 공정의 모든 다른 요소들에 대한 복잡한 상호작용의 유일한 열-기계적 접근.
  • 보다 정확하고 많은 수의 시뮬레이션을 구동하거나 생산공정 후의 많은 시뮬레이션 데이터에 대한 프로세서 코어의 고성능과 확장성.
  • 빠르고 쉬운 새로운 공정 해석의 설정, 그리고 기존 공정을 탐구하기 위한 손쉬운 구성.
  • 더욱 뛰어난 통찰력을 제공하고, 다양한 해석 툴을 배제하는 시작에서부터 끝까지의 주조공정 해석 가능성,
또한 THERCAST®는 시간, 응력 또는 다른 몰드 금형간의 기여에 의한 온도 정보, 사용자가 몰드 내부를 들여다 볼 수 있게 해주며, 추후 생산 공정의 시뮬레이션에 대한 타의 추종을 불허하는 정보를 제공합니다.
잉곳주조 예제에서, THERCAST®는 몰드 내에서 금속의 모든 지점에서의 온도를 정확하게 예측합니다.
즉, 품질, 효율성 및 비용절감을 위한 많은 장점이 있습니다.
상세보기 THERCAST® and ingot casting
연속주조 해석에서, 내부에 용융 금속을 포함하는 소재금속이 몰드를 이탈할 때 충분한 강성을 가지는 것이 중요하다
상기의 THERCAST® 해석에서는 이러한 경우가 바람직하지 않고 잠재적으로 위험한 상황을 나타내고 있다. 이와 같이 THERCAST®에서는 제품 생산에 대한 문제를 예측함으로 비용, 시간, 품질 및 안전에 대한 정보를 제공하여줍니다.
상세보기 THERCAST® and continuous casting