�,？怂箍道�用軟件��(duì)3D打印效果進(jìn)行質(zhì)量控制

增材制造,，俗稱3D打印技術(shù),，在制造生產(chǎn)領(lǐng)域能夠降低生產(chǎn)成本,、簡(jiǎn)化流程,、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期。如今,，增材制造不僅僅應(yīng)用于產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì),、工藝輔助的間接制造，也延伸到了多類零件的直接制造,，應(yīng)用于航空航天,、醫(yī)療器械、汽車制造、注塑模具等領(lǐng)域,。

增材制造應(yīng)用領(lǐng)域
�,？怂箍灯煜碌脑霾闹圃旖鉀Q方案專注“打印效果”控制，精確地預(yù)估,、處理零件復(fù)雜結(jié)構(gòu),，致于“打印件”的一次性成功,為增材制造的精密性保駕護(hù)航。

精確測(cè)試飛機(jī)“打印”零部件
-  問(wèn)題挑戰(zhàn): 殘余應(yīng)力與變形 構(gòu)建測(cè)試昂貴耗時(shí)
應(yīng)對(duì)飛機(jī)制造小批量,、多樣化的訂單需求，增材制造成為滿足客戶需求的關(guān)鍵技術(shù)推動(dòng)者,。作為世界上最大的國(guó)防實(shí)體之一的BAE公司,，在使用增材制造技術(shù)制造零部件時(shí)，面臨了殘余應(yīng)力和變形的挑戰(zhàn),。某些情況下,，他們必須完成5-6次構(gòu)建測(cè)試才能完成零件的正確“打印”，這是非常昂貴和耗時(shí)的,。

-  解決方案
通過(guò)�,？怂箍灯煜碌腗SC軟件解決方案Simufact Additive，對(duì)零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),、制造參數(shù),、堆積成型方向、支撐結(jié)構(gòu)等進(jìn)行評(píng)估,，可迅速評(píng)估零件增材制造的可行性,，解決制造過(guò)程中零件變形超限和殘余應(yīng)力失效的問(wèn)題，將每個(gè)組件的構(gòu)建測(cè)試次數(shù)減少至2次,。同時(shí),，在構(gòu)建模型之前，利用仿真軟件可以獲得構(gòu)建的最佳方向和支撐策略,，如此便可以在第一個(gè)迭代步驟中將組件的失真降低70%以上,，極大提高增材制造的準(zhǔn)確度與制造效率。

一次性“打印”賽車軸承座
-  問(wèn)題挑戰(zhàn): 零件嚴(yán)重變形 部件與支撐結(jié)構(gòu)分離
輕量化是汽車行業(yè)變革的趨勢(shì),，在賽車界這種趨勢(shì)更加明顯,。為此，德國(guó)的Green Team車隊(duì)聯(lián)系到全球金屬增材制造領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一Renishaw,，希望可以重新設(shè)計(jì)原本由鋁材制成的軸承座,，提高賽車性能。

然而,，想要精確處理和打印軸承座如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也是極具挑戰(zhàn)性的,，這與其它的熱分析過(guò)程很相似，許多工藝參數(shù)（例如堆積速度、熱源,、粉層厚度）都會(huì)對(duì)打印零件的質(zhì)量產(chǎn)生影響,，導(dǎo)致零件嚴(yán)重變形以及部件和支撐結(jié)構(gòu)之間分離。

-  解決方案
�,？怂箍档腟imufact Additive軟件,，可提供一種宏觀尺度方法——固有應(yīng)變法，這種方法宏觀分析了制造過(guò)程中的固有應(yīng)變（包括塑性應(yīng)變,、熱應(yīng)變,、蠕變應(yīng)變和相變應(yīng)變），同時(shí)用戶可通過(guò)軟件自有模塊對(duì)固有應(yīng)變進(jìn)行快速校準(zhǔn),。另外,，為補(bǔ)償在軸承座內(nèi)側(cè)區(qū)域發(fā)生的變形，在軸承座內(nèi)壁加入四個(gè)插件并相應(yīng)使用Simufact Additive為其創(chuàng)建新的支撐結(jié)構(gòu),，極大改善圓柱度,，在控制變形方面有了極大的改進(jìn)。

避免復(fù)合材料“打印”翹曲變形
-  問(wèn)題挑戰(zhàn): 材料異性行為 打印零件翹曲變形

復(fù)合材料3D打印的過(guò)程中,，材料的逐層沉積會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜熱力載荷,，鄰近微粒間或?qū)娱g產(chǎn)生的收縮性差異等，會(huì)使得材料本身產(chǎn)生各項(xiàng)異性行為,，最終影響零件的精確性,。為了最大限度地實(shí)現(xiàn)3D打印的“一次性”成功，需要對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)模,、加工過(guò)程及后續(xù)結(jié)構(gòu)分析進(jìn)行一系列的仿真預(yù)測(cè),，通過(guò)閉環(huán)排列組合式分析調(diào)整，從而減小零件翹曲變形,，找到最佳設(shè)計(jì)參數(shù),。

Digimat-AM軟件中，在幾何體補(bǔ)償之后的翹曲變形預(yù)測(cè)

左側(cè):打印零件（紅色）和設(shè)計(jì)零件（綠色）的疊加

右側(cè)：實(shí)測(cè)模型,，最大偏差低于0.1mm

-  解決方案
�,？怂箍档腄igimat軟件團(tuán)隊(duì)與客戶通力合作，在考慮打印機(jī)內(nèi)部熱交換（傳導(dǎo),、對(duì)流和輻射）的情況下,，利用完全熱力耦合分析方法，來(lái)確定打印材料產(chǎn)生的翹曲變形,，并通過(guò)微結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析,，預(yù)測(cè)打印工藝生成的翹曲變形，以零成本形式快速研究工藝參數(shù)對(duì)打印質(zhì)量和零件保真度的影響,，實(shí)現(xiàn)翹曲變形的最小化,，節(jié)約時(shí)間和材料,，優(yōu)化制造工藝。

目前,，�,？怂箍档募夹g(shù)已經(jīng)覆蓋了汽車、航空航天,、復(fù)合材料加工等領(lǐng)域的諸多知名品牌,，打造了一張“增材制造質(zhì)控”的獨(dú)家名片。

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