3D打印仿真, 是個大數據的活

　　軟件需要預測在粉末的特性對產品性能的影響，並確定哪些零件需要嚴格控制粉末以達到最高性能。嚴格的規格要求更精確的材料測試，這增加了制造商的成本，越嚴格的要求對應著越昂貴的測試成本，逆向工程通過仿真對材料屬性在增材制造過程中發揮的作用，減少昂貴材料的浪費，以及避免試驗不通過的材料情況發生。
　　一旦零件的幾何形狀被建模，仿真軟件可以用來預測有代表性的激光掃描路徑。模擬得到激光及其與材料的相互作用模型。該模型提供了材料在激光作用下從粉末變成液態再到凝固的科學描繪，模型模擬了粉末在粉末床上被加熱、能量的爆破、熔化和快速冷卻凝固過程，每一層的構建由此類推。
　　一旦建立層的掃描策略，模擬仿真可以提供該層准確的溫度曆史，樣品這種曆史可以用來預測材料的晶體結構、孔隙度、變形和殘餘應力。仿真數據基於設備和材料的物理因素，包括粉末材料的堆積密度，激光能量吸收特性和熱傳導率。
　　通過仿真可以調整工藝參數，以及更換新的粉末，通過軟件確定掃描策略以及選擇粉末。模擬軟件將預測這些改變對零件性能的影響。
　　軟件設計基礎是通過對超過1000種不同的材料組合性能特點的了解，了解材料的組合對零件哪些方面有較大的影響，從而得到一些有趣的結果，來幫助確定材料特性和熔池寬度以及深度之間的關系，通過精確地模擬熔池寬度和深度，可以直接預測零件的表面粗糙度、精度和孔隙率。
　　其中一個難點是不同材料如何吸收激光能量，RP這之間的區別是什麼樣的。很多人都知道這個屬性是很重要的，但是要通過開發新的實驗來准確而快速地測量這個屬性是很難的，這是體現仿真軟件可靠性的一個衡量因素。
　　仿真需要考慮材料的熔化和凝固點。通常情況下，當用戶購買粉末的時候，並不注意粉末熔化溫度有多快。通常只考慮大小、形狀、粒度分布、化學特征。
　　Supercooling-超冷(或極速冷卻)，是很少討論的話題。但是，在增材制造過程中，冷卻實際上發生的非常快，3D列印通常在超高速(幾微秒)的情況下，熔體溫度就降低幾百度從而凝固。如果溫度沒有達到，材料實際還是軟的，因為凝固不充分。所以仿真不僅僅需要考慮熔點，還需要考慮凝固點。如果沒有考慮凝固點，在凝固不充分的情況下，仿真結果的真實性往往會偏離40%。

　　總體來說，專門針對於增材制造的仿真軟件是個新領域，在這種方式中，仿真將是管理預期的一種手段，在上機之前告訴制造商什麼是可以做的，包括支撐結構的設置，怎樣做是優化的結果。可以說，仿真產生的洞察和理解，減少了制造商的痛苦和不可預知的故障。