三島光産株式会社
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三島光産の強み1
最適化解析・設計

FEM(Finite Element Method)解析手法の応用で
モールド(鋳型)の最適化設計を実現します。

品質向上と寿命延長によるコスト削減を実現

冷却水の流動解析や3Dモデルによる温度シュミレーションで、最適な冷却構造を実現。鋳片の品質を飛躍的に向上させ、お客様の操業トラブル解消や鋳片の品質改善など鉄鋼業界の品質向上と寿命延長によるコスト削減に貢献しています。

当社のモールド設計デザインオペレーションは、開発期間を短縮し、製品精度を向上させるとともに、コストテーブルに基づいた製品設計を可能にします。

Point01
解析:
FEM解析手法の応用で
モールドの最適化設計を実現

FEM(Finite Element Method)を用いた伝熱、流体、収縮、応力・変形、電磁場等の解析技術により、モールドの最適設計品をご提供いたします。

1. モールド内面テーパの最適化解析(伝熱解析、収縮解析)

鋳片の凝固収縮解析をもとに、鋳片の収縮に沿ったモールド内面形状の凝固差を見つけ、 最適な形状で均一冷却を行うことで、鋳片の品質が改善され、モールド寿命の延長に貢献いたします。

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スラブモールドの最適テーパ:凝固収縮に沿ったマルチテーパをご提案します。

従来シングルテーパモールド マルチテーパモールド
内面テーパ形状 シングルテーパ マルチテーパ
シェル厚の凝固遅れ発生 シェル厚の健全化

2. 冷却構造の最適化解析

冷却水路の流れの解析で、最適な水路形状など冷却能力の検討を行い、モールド表面温度の均一冷却、適正温度の最適化をご提案いたします。
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流体解析、伝熱解析

冷却水路の流動解析

モールドの伝熱解析

3. モールド構造の最適化解析

モールドフレームの剛性強化によるモールドテーパの崩れ防止や モールド銅板の熱塑性ひずみ解析による疲労寿命などを計算・予測し、最適構造(モールドフレームの剛性を強化)を提案します。
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伝熱解析、構造解析

モールドの熱応力解析

モールドのひずみを解析

設計解析による改善事例

表面の熱損傷(クラック)の深さが従来品の約1/3に低減!

流体解析・伝熱解析で冷却水路構造の最適化を行い、モールドの構造解析(強度検討)で塑性ひずみ分布算・クラック寿命などで最適構造を予測することで、モールドの寿命延長や品質改善が実現します。

従来品

当社最適設計品

4. モールド溶鋼攪拌解析
(熱流体解析、電磁場解析)

溶鋼内の流体解析、電磁場解析で、モールド銅板材質・コーティング仕様の最適化、攪拌条件の最適化を提案しモールド寿命延長、鋳片品質改善をお手伝いいたします。

ノズル吐出流速分布図

溶鋼内ローレンツ力分布図(電磁攪拌解析例)

溶鋼内電磁旋回流速分布図(電磁流体解析例)

Point02
診断:
既設モールドの
挙動調査や改善設計をご提案

1. 監視/制御システム

熱電対やレーザ変位センサなどをモールドに設置し、鋳造中の挙動調査やモニタリングが可能です。

モールド温度監視システム

このシステムは鋳型内に設置した熱電対の温度データをもとに、鋳片とモールドとの接触状態を監視・解析・制御し、鋳片の品質改善や高品質鋳片を安定製造するために役立ちます。

鋳片凝固管理システム

鋳片凝固管理システム

モールド剛性監視システム

鋳片品質を大きく左右する鋳型の剛性を評価いたします。さらにFEM解析によるモールド剛性検討に加え、レーザー変位計等各種センサを鋳型に組み込んだ 実機鋳型の剛性調査・診断も行っています。これらの結果をもとにした改善設計を設備の改造、更新、新設に適用することで、鋳造の更なる品質改善が実現いたします。

連続鋳造用モールドのFEM解析シュミレーション例

ロール反力制御システム

鋳片からの反力を監視・制御することで、表面割れを抑制し、また鋳片形状を制御いたします。

ロール反力(鋳片品質・型状)制御システム

新技術

2. FBGシステム / マルチ熱電対システム

FBGセンサやマルチ熱電対をモールド内に設置し、高精度にモールド温度測定やモニタリングが可能です。

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Point03
モールド設計支援システムのご紹介

CAD(設計)

  1. AutoCad(2D)
  2. NX Mach 3 Product Design/Mold (3D)
  3. FEM解析ソフト Ansys

CAM(製造)

  1. NX Mach 3 Advanced Machining
  2. HyperMILL
  3. Mastercam

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表面処理技術
ソリューション

これまで培ったノウハウをベースとした技術をご提供することで、お客様の課題解決に貢献できるよう取り組んでいます。

よくある質問
(Q&A)

表面処理・加工技術など、お客様からよくあるご質問やお問い合わせについてお答えいたします。

主要設備一覧

弊社が保有する主要設備の一覧を掲載しています。

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