2020年3月9日星期一

通過仿真來管理3D打印的預期


  今天,許多飛機部件都是3D打印的,當然,確保這些部件的質量是非常重要的。雖然增材制造承諾巨大的潛力,逆向工程然而確保打印質量和知道如何達到期望的質量是個值得研究的領域。
  仿真可以幫助到這一點,仿真可以證明和模擬金屬激光融化的過程與價值。不僅包括幫助減少失敗,還可以提高零件質量,而且有助於縮短制造商的學習曲線。你知道麼?本來你無需交那麼昂貴的學費…”
  很多制造商不清楚如何考慮材料的特性,RP以及這些特征如何影響最終產品或其加工性能。大多數時候能夠獲得滿意的打印結果,基於制造商不斷嘗試,不斷“交學費”的結果。
  仿真,涉及到粉末材料在激光燒結過程中的行為預測,以及不同的材料性能對產品的影響。
  當然,除了材料的特性,當前不同的增材制造設備其細節上的工藝也有不少差異,建模和仿真的挑戰是捕捉來自特定制造商的獨特性。3D列印從質量和認證的角度來看,仿真軟件需要配合不同的設備基於物理的可量化的機器參數,建立數據檔案。其他的因素,包括粉末後處理變異影響增材制造結果的性能亦需要考慮進來。
  這帶來了仿真的複雜性。相對來說實現增材制造建模需要達到的幾何形狀是比較簡單的,難度在於實現那些尤其是航空航天領域非常嚴格的性能標准,打樣包括強度和疲勞性能。

  仿真軟件自身也需要不斷地優化,這需要聯合整個增材制造生態系統,仿真軟件需要與機器制造商合作,以獲得設備的物理參數權利;需要與材料供應商合作,以保證材料科學指標是正確的;需要與測試專家合作,以確保正在測試的零件是正確的;需要和與用戶合作,以確保得到更多的預測結果與實際效果之間匹配的權利。根據所有的材料、設備和產品的關鍵信息,預測如何改變材料,機器和建模。仿真最終的目標是為了使人們不需要交“學費”,將設備當成試驗品,仿真的目的是不浪費時間和金錢,避免錯誤發生。

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