レーザ溶接: FLOW Weld (溶接モジュール)による解析と実験結果との比較


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レーザ溶接: FLOW Weld (溶接モジュール)による解析と実験結果との比較

はじめに

Shiloh社の溶接設備

Shiloh社の溶接設備

米国Shiloh社は、軽量化、省原材料、省コストを目的とした鋳造や溶接、プレス加工などを手掛ける部品メーカーであり、マテリアルの専門家集団です。

これまでShiloh社はFLOW-3Dを鋳造の問題解決に使用してきましたが、今回、溶接モジュール FLOW Weld に注目し、性能ベンチマーク解析を弊社に依頼しました。弊社は与えられた条件を元に FLOW Weld を用いて解析を行い、Shiloh社のレーザ溶接実験結果と比較を行いました。

* FLOW Weld はFLOW-3Dに溶接解析に必要な機能(熱源、蒸発ガス、多重反射などのモデル)を付加する追加モジュールです。

解析条件

CASE1

CASE1

CASE2

CASE2

weld4-7

解析結果(実験との比較)

FLOW Weldを使用してCASE1、CASE2の解析を行いました。CASE1は底面ぎりぎりまで溶融しますが、CASE2では完全に貫通しています。貫通時にも底面が抜け落ちないのは表面張力や対流の影響によるものと考えられます。
溶融領域(CASE1)

溶融領域(CASE1)

CASE1

CASE1

CASE2

CASE2

実験結果と FLOW Weld による解析結果との比較(断面形状)

まとめ

  • CASE1、CASE2ともに、断面形状では傾斜が二つ現れています。この特徴は 解析結果でも顕著に観察されます。
  • CASE2では、溶融領域の膨らみもよく再現することができました。
  • Shiloh社は今回の解析結果を高く評価し、 FLOW Weld の導入を決定しました。

  ※資料提供 : SHILOH INDUSTRIES, INC. 様

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