금속 적층제조공정 시뮬레이션 위한 프로세스 최적화

한국엠에스씨소프트웨어(대표 이찬형)가 지난 5월 31일, 금속 3D 프린팅을 위한 시뮬레이션 소프트웨어 시뮤팩트 애디티브(Simufact Additive)의 최신버전인 ‘시뮤팩트 애디티브 2.0’을 공식 출시했다고 밝혔다.

시뮤팩트 애디티브는 파우더 베드(Powder Bed) 방식의 적층제조공정(SLS, SLM, LBM, DMLS, EBM)에서 부품의 왜곡 및 잔류 응력을 예측해 내어 첫 제작부터 품질이 보장된 결과물을 제작할 수 있도록 돕는 시뮬레이션 소프트웨어이다. 또한 3D 프린팅 프로세스를 최적화해 시간뿐만 아니라 소재의 낭비를 줄일 수 있도록 프로세스 제어 변수를 선택할 수 있다.

◇ 시뮤팩트 애디티브 2.0의 새로운 기능

- 캔틸레버(Cantilever)의 물리적 테스트 및 보정(Calibration)

시뮤팩트 애디티브는 정확한 해석을 위해 동일한 캔틸레버(Cantilever) 모델로 물리적 테스트와 해석을 수행하고, 보정(Calibration) 과정을 거쳐 고유 변형률을 계산한다. 계산된 고유 변형률 값은 재료 및 장비 특성, 레이저 스캐닝 경로 값 등을 반영해 복잡한 적층 구성 요소에 대해 신뢰성 있는 해석 결과를 제공한다.

시뮤팩트 애디티브 2.0은 캔틸레버 보정에서 사용되는 최적화 알고리즘을 개선해 결과 값을 더 빠르게 계산함은 물론 제작물의 변형을 더 정확하게 예측할 수 있다.

- 가상 빌드 공간에서 제작물의 위치 및 빌드 업 방향 설정

시뮤팩트 애디티브 이전 버전에서는 제작물의 위치와 빌드 업 방향을 변경하려면 캐드 모델을 수정해야 하는 번거로움이 있었다. 2.0 버전에서는 베이스 플레이트에서 제작물의 위치 및 빌드 업 방향을 마우스를 이용해 손쉽게 사용자가 원하는 대로 설정할 수 있다.

- 직교 이방성 재료특성 지원

직교 이방성 재료의 특성을 지원함으로써 서포트(support) 구조의 강성을 보다 실제적으로 표현할 수 있다. 또한 조밀하지 않은 메쉬를 사용하더라도 해석 결과의 신뢰성은 유지하면서 계산 시간을 보다 단축할 수 있게 됐다.

- 적층 프로세스의 최적화

프린팅, 열처리, 서포트 절단 및 제거, 그리고 HIP(Hot Isostatic Press)을 포함한 전체 프로세스를 효과적이고 빠르게 최적화할 수 있다. 즉, 사용자는 프로세스의 어떤 단계에서든 상관없이 시뮬레이션 프로세스를 중단 혹은 재시작할 수 있으며 이전 결과를 기반으로 각 프로세스는 개별적으로 최적화될 수 있다.

- HIP(Hot Isostatic Press) 프로세스 시뮬레이션

HIP공정은 제작물에 열을 가한 상태에서 추가적으로 압력을 가하는 공정 방법으로, 제작물 내부의 기공 등을 없애고 제품수명을 증가시키기 위한 목적으로 수행된다. 시뮤팩트 애디티브는 HIP(Hot Isostatic Press) 공정을 시뮬레이션할 수 있어 제작물 고밀화(Densification) 정도를 예측할 수 있다.

- 해석 결과와 물리적 테스트 결과의 비교

해석 결과와 CAD 모델의 비교는 물론, 실제 프린팅한 제작물의 3차원 측정 데이터를 해석 결과 데이터와 비교할 수 있다. 이를 통해 실제 프린팅한 제작물의 변형 정도를 예측해 낼 수 있다.

시뮤팩트 애디티브에 대한 보다 더 자세한 내용은 MSC 소프트웨어 홈페이지(http://www.mscsoftware.com/kr) 혹은 시뮤팩트 홈페이지(http://www.simufact.com)를 통해 확인할 수 있다. 또한 30일 동안 무료로 사용해볼 수 있는 평가판 신청도 가능하다.