Mega Casting을 통한 가속화 — Volvo 자동차의 바디 인 화이트(BIW) 디자인의 미래 형성

메가 캐스팅 부품 설계로 전환하는 과정에서 볼보 자동차는 전통적인 스탬핑 방식과의 큰 차이로 인해 많은 도전에 직면했습니다.

메가 캐스팅 설계의 복잡성을 인식한 볼보 자동차의 캐스팅 담당 매니저 요나스 쇠렌손(Jonas Sörensson)은 "효율적인 부품 설계는 고도의 예측 가능한 시뮬레이션 도구 없이 불가능하다는 것을 이해했습니다"라고 말했습니다. "이 도구는 초기 다이 가열과 충전부터 고체화, 배출 및 최종 변형에 이르기까지 캐스팅 프로세스의 모든 측면을 다루면서 성능 환경과 긴밀한 연결을 유지해야 합니다." 따라서 볼보는 이러한 복잡한 설계 문제를 효과적으로 해결하기 위해 고급 시뮬레이션 기술을 채택하는 것을 우선시했습니다.

메가 캐스팅 프로젝트에 가장 적합한 시뮬레이션 도구를 결정할 때, 볼보 자동차는 처음에 기존의 사내 캐스팅 시뮬레이션 솔루션을 평가했습니다. 그러나 도구와 게이팅 설계와 관련된 높은 비용(각 도구당 비용이 100만 유로 이상)과 제조 가능성을 보장하기 위한 정확한 잠금력 예측의 필요성을 포함한 큰 도전과 위험을 인식하여, 볼보 자동차는 글로벌 캐스팅 시뮬레이션 공급업체 3곳과 벤치마크를 수행하기로 결정했습니다.

이 벤치마킹 과정은 각 시뮬레이션 도구의 능력과 볼보 자동차의 특정 요구 사항을 충족시킬 수 있는지를 평가하기 위한 것이었습니다. 벤치마크는 온도, 압력, 피스톤 이동에 대한 순수한 흐름 시뮬레이션과 대형 부품 처리, 흐름, 열 및 응력 결과에 중점을 둔 메가 캐스팅 부품 분석으로 구성되었습니다. 이 분석은 캐스팅 프로세스 후 최종 변형에 대한 평가도 포함했습니다.

벤치마크 결과, 모델 처리의 용이성, 계산 속도 및 다양한 프로세스 단계(다이 가열, 충전 및 고체화, 배출, 담금질, 트리밍 및 변형)를 처리할 수 있는 능력과 같은 주요 기준을 고려하여 ESI와 ProCAST가 볼보 자동차의 메가 캐스팅 설계 프로세스를 지원하는 데 있어 최고의 파트너이자 솔루션으로 선정되었습니다.

볼보 자동차는 ESI의 ProCAST 시뮬레이션 도구를 도입하여 "메가 캐스팅 구성 요소의 비싼 도구를 제작하기 전에 다이 및 게이팅 디자인을 가상으로 최적화하고 필요한 잠금 힘 매개변수를 검증하는 데 매우 중요한 역할을 했다"고 Jonas는 설명했습니다. 이 초기 프로젝트에서 얻은 교훈을 통해 다음 프로젝트에서는 물리적 테스트를 현저히 줄이면서도 수백만 유로의 비용 절감 가능성이 있습니다.

앞으로 볼보 자동차는 주조 시뮬레이션 결과를 충돌 및 피로 성능 시뮬레이션에 통합하여 메가 캐스팅 구성 요소의 전체 구조를 더욱 강화할 계획입니다.

이 전략적 접근은 볼보 자동차가 시장에서 가장 안전한 차량을 제공하려는 노력과 함께, 자동차 공학 분야에서의 우수성과 혁신에 대한 지속적인 헌신을 보여줍니다.