RTM-WORX
RTM-WORX는 네덜란드 Polyworx社에서 복합재 성형가공인 RTM(Resin Transfer Moulding)과 RI(Resin Infusion)의 가상시뮬레이션을 위해서 개발된 소프트웨어입니다. RTM-WORX는 다공성막을 통과하는 수지흐름에 대한 물리적 지배방정식(Darcy Law)을 FEM(갤러킨방법)과 CVI(검사체적방법)을 이용하여 시뮬레이션 합니다. RTM이나 RI를 이용한 복합재 성형가공을 수행하기 전에 가상 시제품을 생성하여 물리적, 시간적 자원을 절약할 수 있습니다. RTM-WORX는 실제로 수지의 낭비없이 짧은시간안에 가상으로 여러조건(러너의 수와위치, 주입구, 배출구)를 최적화하여 빠른 제품을 생산하는데 있습니다.
RTM-WORX구성
RTM-WORX는 통합된 전처리기와 후처리기를 제공하며, 다양한 파일들(STL, DXF, CATIA, ANSYS, NASTRAN, 그리고 PATRAN)로부터 3D모델들을 불러올 수 있습니다. 자체 메쉬기능을 가지고 있으며, 다른 상용 소프트웨어들과 호환성을 가집니다. 3D모듈(line+shell+volume elements)을 지원하고, 열경화성과 열가소성, 고온, 고압에서 적용이 가능합니다. 사용자는 Non-isothermal reactive module을 이용하여 온도와 경화를 계산할 수 있고, 결과로서 충진시간 및 충진압력을 확인할 수 있습니다.
RTM-WORX 모델링
모델링방식은 크게 2가지로 하나는 Bottom Up(상향식)과 Top Down(하향식) 방식입니다. Bottom Up방식은 RTM-WORX내부에서 직접 모델링을 수행하는 방식으로, 모델링은 점, 선, 면, 부피순으로 차례로 모델링하는 상향식 방식입니다. Top Down방식은 외부에서 상용 CAD파일을 불러와서 진행하는 방식으로, 모델링의 완전성만 체크가 된다면 사용하기는 쉬운툴입니다. 다음으로 주입구, 러너, 쉘의 파라미터들을 차례로 입력하게 됩니다. 그리고 Mesh를 생성 후 시뮬레이션을 수행하면 결과로서 충진시간 및 압력을 확인할 수 있습니다.
RTM-WORX를 이용한 가상프로토타입 모델생성
모델링 후 수지이송에 꼭 필요한 3가지 인자는 주입구, 배출구, 러너입니다. 러너는 형상이 복잡한 경우 필요하며 수지흐름의 원활화를 위해서 러너위치를 최적화 하는 것이 중요합니다. 사용자는 이 3가지인자를 이용하여 파라미터 스터디를 할 수 있으며, 짧은 계산시간에 시뮬레이션을 확인할 수 있어서, 최적화된 가상프로토타입 모델을 생성할 수 있습니다.
RTM-WORX의 사용 필요성
사용자들은 RTM-WORX를 이용하여 수지낭비없이 짧은 시간에 여러조건 설정이 가능한데, 빠르게 러너를 생성 및 제거할 수 있고, 형상의 변화없이 주입구의 위치를 변화시킬 수 있으며, dry spot을 제거할 수 있습니다. 그리고 해석을 통해서 dry spot 제거, 충진시간, 충진압력이 최적화되면 기존에 생산된 모델의 문제점을 찾아낼 수 있고, 최적화된 모델을 생성할 수 있으므로, 빠른 제품을 생산할 수 있습니다.
RTM-WORX 사례연구
RTM-WORX는 RTM(Resin Transfer Moulding) 및 RI(Resin Infusion)에 특화된 소프트웨어입니다. 풍력터빈 블레이드 표준 제조기술, 항공기 제조기술, 자동차 제조기술, 조선해양의 요트 제조기술에 사례연구를 가지고 있습니다.
