公開日:2023/12/01

CAEを用いた熱処理解析とは?メリットや解析事例を紹介

熱処理においてCAEを活用すれば、熱処理中に起こる変形や組織の状態、焼割れ、硬さなどを予測でき、発生するかもしれない不具合を回避できます。本記事では「熱処理」の概要から、CAE解析するメリットや解析事例などを紹介します。

熱処理とは?

熱処理とは、ある一定の温度以上に金属を加熱しその後適切な方法で冷却することにより金属の性質を改質・改善するプロセスです。
メリットは、製品の用途に応じた機能や強度が付与できること、製造面では特に被削性が向上すること。デメリットは、製品内部の品質確認において破壊検査を伴うとともに処理条件の厳重な管理が必要なことです。

熱処理には大きく分けると以下の2種類があります。

  • 改質:高周波焼入れ/電子ビーム焼入れ/レーザ焼入れ浸炭/窒化など
  • 改善:焼きならし/焼きなまし/焼入れ・焼戻しなど

熱処理

熱処理をCAE解析するメリット

熱処理中に起こる変形や組織の状態、焼割れ、硬さなどを予測できるため、適切な加熱条件や冷却条件で処理し、後工程で生じる可能性がある不具合を事前に回避でき、部品生産コストを低減できます。

CAEを用いた熱処理解析の事例

ここからはCAEソフト「DEFORM」を使用した解析事例を紹介していきます。

※CAEソフト「DEFORM」とは?
鍛造・切削・熱処理など、あらゆる金属加工に対応した総合加工シミュレーションソフト。
多彩な解析機能を有し、自動車分野をはじめ、鉄鋼、航空・宇宙、電気・電子、化学まで、あらゆる分野のお客様に導入いただいています。
より詳しい内容は、以下リンクよりご覧ください。

塑性加工のベストパートナー CAEソフト「DEFORM」

事例一覧 (画像をクリックすると解析動画のページに遷移します)

誘導加熱(高周波)や炉加熱などの加熱方法、焼入れ、浸炭焼入れでの温度変化や寸法変化などを予測した解析事例です。
冷却条件や製品の配置によって熱処理後の変形や組織が異なってきます。

最後に

いかがだったでしょうか?
CAEを活用することによって、事前に不具合を回避し、コストやリードタイムを削減することができます。
CAEソフト「DEFORM」では、今回紹介した事例以外にも対応可能な工程や、データ分析、実験計画法モジュール、最適化モジュールなど設計者の方を支援する機能を取り揃えています。
製品設計・製作のうえで、お悩み事がありましたらお気軽にお問合せください。

deformカタログ

CAEソフト「DEFORM」カタログ

DEFORMは、鍛造・切削・熱処理など、あらゆる金属加工に対応した総合加工シミュレーションソフトです。対応できる工程、各種機能の詳細や事例をまとめた総合カタログです。

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