В аддитивном производстве послойное конструирование, плавление, затвердевание и охлаждение являются очень сложным процессом, который во многом определяет свойства производимого компонента. Особые проблемы включают точность размеров компонентов, желаемую структуру материала и надежность процесса без необходимости отрывать опорные конструкции и без так называемого столкновения лезвия, при котором компонент и производственная головка сталкиваются.
Картинная галерея
Моделировать и оптимизировать процесс 3D-печати
Чтобы обеспечить производство и качество продукции в аддитивном производстве, в своем портфеле Ansys имеется инструмент с аддитивной печатью, предназначенный специально для дизайнеров и инженеров-технологов. Вы можете использовать его для моделирования и оптимизации процесса производства металлической 3D-печати в веб-интерфейсе.
Вспомогательные структуры создаются автоматически
Для этого STL-геометрия компонента загружается и дополняется автоматически генерируемыми опорными структурами. При желании также могут быть встроены опорные конструкции, определенные вручную. Геометрия компонента автоматически растеризуется и отображается в форме вокселей, при этом пользователь указывает размер вокселя на основе структуры. Локальные уточнения могут использоваться автоматически для сопоставления кривизны. Свойства материала выбираются из базы данных материалов или определяются и назначаются пользователем.
Моделирование 3D-печати предоставляет информацию о деформации компонентов
Расчет основан на одном из следующих трех подходов:
- Предполагаемая деформация предполагает равномерное удлинение и определяет ожидаемое искажение на основе геометрии компонента. Удлинение определяется калибровкой с использованием эталонного давления, которое характеризует характеристики машины и материала.
- Шаблон сканирования учитывает влияние стратегии экспозиции и выводит зависящее от направления растяжение для каждой позиции. Для этого шаблоны сканирования считываются непосредственно для выбранных производителей машин через файлы компоновки или генерируются как часть дополнительной печати с использованием генератора шаблонов сканирования.
- Thermal Strain проводит термомеханический анализ, в котором термический анализ с разрешением до 15 мкм может показать тепловую историю и, таким образом, накопленное циклическое тепловое расширение (термическое храповик) с высокой степенью реальности.
В результате анализа можно определить деформации компонента на строительной плате или после отсоединения от доски. Кроме того, результаты напряжения доступны для оценки риска сноса опоры.
Совет: встреча пользователей облегченной конструкции. Встреча пользователей легкой конструкции дает ответы на все важные вопросы об облегченной конструкции. На увлекательных лекциях и практических форумах участники узнают самые важные вещи о концепции, структуре, материале и производстве легких конструкций.
Дополнительная информация: встреча пользователей для облегченной конструкции
Чтобы минимизировать искажения компонентов, Additive Print предлагает следующие параметры:
- Альтернативные параметры процесса позволяют оценить, как деформация может быть минимизирована с помощью другого элемента управления процессом (толщина слоя, мощность лазера, скорость, температура предварительного нагрева).
- Оптимизированные опорные конструкции показывают, как опорная конструкция может быть уменьшена с помощью переменного расстояния или толщины.
- Геометрическая компенсация предоставляет файлы STL, в которых предусмотрена задержка. В результате, связанные с производством деформации принимаются во внимание, так что в процессе производства создается геометрия компонента, максимально приближенная к целевой геометрии.
КНИГА СОВЕТА В книге «Аддитивное производство» описаны основы и практические методы использования аддитивного производства в промышленности. Книга предназначена для дизайнеров и разработчиков, чтобы поддержать успешное внедрение аддитивных процессов в своих компаниях.
Уравновесить производительность и качество
Начиная с версии 2019.1, в Additive Suite доступны дополнительные функции для повышения производительности машины. Мощность и скорость лазера являются двумя доминирующими параметрами, на которые можно положительно влиять на скорость строительства, но которые также влияют на качество строительства. Моделирование может помочь найти лучшую настройку, чем стандартная настройка станка, которая должна охватывать универсальное применение.
Детальный анализ управления процессом позволяет регулировать эти параметры и, таким образом, обеспечивает оптимальный баланс скорости строительства и качества продукции. Например, сварочная ванна, пористость, распределение тепла в отдельных слоях и размер и ориентация зерна.
Больше информации о Ansys Additive Print на вебинаре Cadfem.