鋳造CAEで,スリーブへ溶湯を注湯する工程から射出・凝固完了まで溶湯の温度,挙動を解析することはできるでしょうか.またその際,スリーブへ注湯時の空気の巻き込みの量,存在場所まで見ることができるでしょうか.
ダイカストのCAE解析と考えて回答いたします.鋳造CAEの多くはShot Profileによってスリーブ内で巻き込まれたガス量を評価する機能をもっています.最適化エンジンと組み合わせてガス量を最少化するシステムもあります.またキャビティ内で巻き込まれたガスが最終的にどこにどれだけ存在するかを解析する機能をもっています.システムによってガスの追跡手法や精度は多少異なると思われますが,スリーブ内で巻き込まれたガスを直接追跡し,キャビティ内の最終存在位置を評価することが可能なシステムはみたことがありません.というのもゲート通過時のガスの挙動を正しく計算することがきわめて難しいためです.マーカー粒子を用いたシステムはいくつかありますが,実験結果と合わせるには,なかなか難しいようです.従って,スリーブ内の巻き込みとキャビティ内のガス巻き込みを最少にする方案の検討は現状,別々に検討するのが現実的と考えます.またご質問には凝固完了までとあります.昇圧課程+増圧過程におけるガスの圧縮挙動とマクロ的な引け巣の発生を併せて考慮することが可能なシステムもありますが,そのモデル化についての検証が圧倒的に不足していると考えます.
(『鋳造工学』97巻11号掲載)

