MTC開發(fā)新的模擬應用程序，以革新3D打印工作流程

近日，MTC（Manfuacturing Technology Center）開發(fā)出一款新應用程序，該應用程序?qū)τ诒姸?D打印生態(tài)系統(tǒng)制造商來說非常有用的系統(tǒng)。該團隊一直在使用仿真軟件來測試組件的設計，并且最近開始開發(fā)應用程序，使多個不同部門能夠隨著時間的推移模擬制造部件的性能。這鼓勵了多學科合作，以便在設計階段改進部件并簡化工作流程。

MTC主要涉及航空航天公司，為他們提供設計和原型，并研究新的3D打印技術(shù)以優(yōu)化其客戶運營。 DLM 3D打印是激光粉末床融合的一種形式，是最常用的技術(shù)之一。盡管這在分辨率和準確性方面擁有明顯的優(yōu)勢，但缺陷也相對普遍。由于高溫梯度和快速冷卻的熱循環(huán)會在沉積過程中導致殘余應力，并且這會逐漸改變微結(jié)構(gòu)，從而導致最終部件發(fā)生變形。


如果不徹底檢修制造過程，很難避免這些變形，但MTC設計了一種巧妙的方式，以保持零件制造過程中的必要精度和質(zhì)量標準。該團隊使用物理模擬來預測變形將如何發(fā)生，然后從中反向工作。這使得設計師可以相應地調(diào)整其初始設計。

MTC物理模擬部門的組長Borja Lazaro Toralles說：“我們創(chuàng)建了一個模擬預測零件構(gòu)造過程中的應力和變形，以便讓我們清楚地了解它在印刷過程中如何變形的。”Toralles說。 “一旦我們掌握了這些信息，就可以反轉(zhuǎn)零件設計中的扭曲，從而使我們能夠提前解決扭曲問題，從而使最終產(chǎn)品扭曲成我們實際想要的形狀。”


該團隊通常使用COMSOL Multiphysics軟件環(huán)境進行虛擬設計測試，驗證和性能預測。在這個平臺中，可以根據(jù)COMSOL模型開發(fā)更小的應用程序。他們開發(fā)的應用程序能夠使用物理模擬預測結(jié)構(gòu)的變形，并且設計人員，研究人員和工程師可以使用它，而無需理解原始仿真模型或必須了解制造過程的所有信息。


“傳統(tǒng)的增材制造模型非常詳細，直至微觀結(jié)構(gòu)。但是由于計算成本的原因，它們不適合模擬大部分構(gòu)建，“Toralles解釋說。 “他們永遠占用。但是我們?nèi)匀恍枰�了解整個零件在印刷過程中的表現(xiàn)。為了避免這種情況，我們將印刷版本的各層結(jié)塊并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)施加分析溫度場。這減少了解決時間，但仍然提供了準確的解決方案�！�

COMSOL模型的輸入?yún)��?shù)為應用程序進行了參數(shù)化，包括材料屬性，集總層厚度，部件上的構(gòu)建板固定，網(wǎng)格元素大小等。這意味著相同的型號可用于各種不同的材料，從航空級鈦到不銹鋼，可測試任何形狀或尺寸的零件。該應用程序可以在線獲得，并且設計用于由仿真工程師和零件設計師進行分析。為了縮小不同部門之間的差距，應用程序內(nèi)置了一些功能，可以阻止某些類型的更改，從而防止發(fā)生無意的錯誤。這意味著與該零件相關(guān)的每個人都可以訪問相同的預測模型，并且可以輕松地相互分享信息，這種增加的可訪問性導致整個原型制作工作流程得到優(yōu)化，適用于各種不同的客戶。

來源： YT3D咨訊