金屬3D打印批量工廠化生產(chǎn)，關(guān)鍵設(shè)備DMP Factory及軟件3DXpert體系介紹

南極熊了解到，30多年來，全球3D打印領(lǐng)導(dǎo)廠商3D Systems持續(xù)為制造業(yè)提供創(chuàng)新的3D打印技術(shù)。它擁有完善的數(shù)字化制造生態(tài)系統(tǒng)，包括塑料和金屬3D打印機(jī)、打印材料、按需制造服務(wù)和全面的端至端生產(chǎn)軟件。隨著金屬3D打印行業(yè)應(yīng)用的不斷發(fā)展，3D Systems也不斷發(fā)力，推出DMP Factory 350/500等系列金屬3D打印機(jī)，以及強(qiáng)大的一站式集成金屬3D打印軟件3DXpert。

下面，南極熊帶大家一起看看3D Systems的金屬3D打印批量工廠化生產(chǎn)的設(shè)備及軟件控制體系。

DMP Factory金屬3D打印機(jī)設(shè)備體系

DMP Factory 350
集成式粉末管理打造堅(jiān)固、 高品質(zhì)的金屬增材制造

具有高吞吐量和高重復(fù)性的金屬3D打印機(jī)使用富有挑戰(zhàn)性的合金及能最大限度利用粉末的高質(zhì) 量材料管理體系制作高精度的品質(zhì)部件。 通過DMP生產(chǎn)級(jí)金屬打印機(jī)、3DXpertTM軟件、完全 合格的LaserForm® 材料和專家級(jí)應(yīng)用支持打造集成式金屬3D打印解決方案。這正適合那些正在 擴(kuò)大金屬增材制造生產(chǎn)和需要閉環(huán)粉末處理的公司。

具有極高重復(fù)性的高品質(zhì)部件

• 打印過程中最純凈的氣氛環(huán)境，持續(xù)低氧(<25 ppm)
• 優(yōu)質(zhì)的微結(jié)構(gòu)，極高的密度
• 可重復(fù)的穩(wěn)定機(jī)械性能
• 一致精度-即使使用不同的打印機(jī)進(jìn)行打印
• 經(jīng)過成熟開發(fā)和測試的打印設(shè)置
• 
  

更低運(yùn)營成本，單個(gè)部件成本更經(jīng)濟(jì)

• 高粉末回收率
• 低消耗品使用率
• 長效安全的濾芯
  

高產(chǎn)出的金屬3D打印機(jī)

• 快速的雙向材料鋪粉
• 打印機(jī)利用率高，周轉(zhuǎn)時(shí)間短
• 比之前型號(hào)相比，基于部件形狀， 生產(chǎn)率可提高15%
• 優(yōu)化掃描策略提高生產(chǎn)率
• 縮短周轉(zhuǎn)時(shí)間
  

優(yōu)質(zhì)的粉末與過程管理

• 內(nèi)置觀察面板，可對(duì)超聲波篩進(jìn)行目視 檢查，確保安全操作。
• 確保最大限度的粉末利用率
• 最大限度降低用戶與粉末的接觸
• DMP Monitoring-實(shí)時(shí)過程監(jiān)控， 便于產(chǎn)品質(zhì)量管控
  

DMP Flex 350
堅(jiān)固靈活的金屬3D打印機(jī)，全天候生產(chǎn)部件
具有靈活、高通量和高重復(fù)性特質(zhì)的金屬3D打印機(jī)， 使用富有挑戰(zhàn)性的合金中，制作最大零件尺寸275 x 275 x 380 mm的高質(zhì)量精密零件。通過DMP生產(chǎn)級(jí) 金屬打印機(jī)、3DXpertTM軟件、完全合格的LaserForm® 材料和專家級(jí)應(yīng)用支持打造集成式金屬3D打印解決方案。 可升級(jí)至DMP Factory 350。

自2008年以來，其研發(fā)建立在已被證明的DMP 320 金屬打印機(jī)上，包括:

• 高質(zhì)量零件的高重復(fù)性
• 更低運(yùn)營成本，單個(gè)部件成本更經(jīng)濟(jì)
• 高產(chǎn)出金屬3D打印
  

靈活的應(yīng)用

• 適用于應(yīng)用開發(fā)、生產(chǎn)和研發(fā)。
• 易于擴(kuò)展，不同打印機(jī)之間的性能保持一致
• 可升級(jí)為配置集成式粉末管理的DMP Factory 350
  

技術(shù)規(guī)格

強(qiáng)大的金屬3D打印軟件體系3DXpert

3DXpert是涵蓋增材制造從打印準(zhǔn)備到優(yōu)化、后處理等整個(gè)流程的一站式集成軟件解決方案，可以為DMP Factory 500提供動(dòng)力，使用戶能夠充分利用增材制造的全部潛力，特別是DMP Factory 500 大型成型空間體積和多打印噴頭功能。據(jù)南極熊了解，3DXpert為用戶提供了理想工具組合，允許用戶控制整個(gè)設(shè)計(jì)和制造流程的各個(gè)參數(shù)和方面，同時(shí)自動(dòng)執(zhí)行重復(fù)任務(wù)。通過利用預(yù)定義的每個(gè)打印機(jī)、材料和打印策略的最佳執(zhí)行參數(shù)來發(fā)揮打印機(jī)的最大功效，或者使用全新的掃描路徑計(jì)算方法和參數(shù)，開發(fā)您自己的打印策略。

最大程度地縮短優(yōu)質(zhì)打印零部件的交付時(shí)間
3DXpert 是一款利用增材制造 (AM) 技術(shù)來準(zhǔn)備、優(yōu)化并制造 3D CAD 模型的一站式集成軟件。從增材制造設(shè)計(jì)到后處理 CNC減材加工工作流程的每一步，3DXpert 都能提供支持，還實(shí)現(xiàn)了流程簡化，從而快速有效地將 3D 模型轉(zhuǎn)化為成功打印 的零部件。

這款功能強(qiáng)大的軟件可以助您:
• 實(shí)現(xiàn)成功打印的優(yōu)質(zhì)零部件 —— 為增材制造進(jìn)行設(shè)計(jì)準(zhǔn)備
• 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) —— 獲取具有更輕質(zhì)、功能屬性增強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的增材制造設(shè)計(jì)
• 縮短設(shè)計(jì)到制造的交付時(shí)間 —— 簡化打印準(zhǔn)備工作和優(yōu)化工作流程
• 最大限度減少制造的運(yùn)營總成本 (TCO) —— 縮短打印時(shí)間、減少材料消耗和后處理操作

3DXpert 工作流程 —— 從設(shè)計(jì)到制造
一站式軟件解決方案能簡化您的工作流程，消除生產(chǎn)障礙。3DXpert 可賦予增材制造的整個(gè)流程高度的靈活性和全面的掌控， 從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的零部件開發(fā)和生產(chǎn)。

一站式增材制造 (AM)集成軟件
借助一站式集成軟件，可免除在多個(gè)軟件的解決方案間繁瑣迭代的過程。

混合CAD具有更大的靈活性、質(zhì)量和速度
無縫使用 B-rep(實(shí)體或曲面 - 如，STEP、IGES ，直 接讀取來自各大 CAD 廠商的文件格式)和面片格式( 如，STL、3MF 等)。這就無需再將實(shí)體或曲面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為面 片，同時(shí)提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量和完整性。

使用基于歷史的CAD工具實(shí)現(xiàn)任何階段輕松更改
對(duì)流程任何階段的模型輕松應(yīng)用更改和編輯，借助基于歷史的 參數(shù)化 CAD 工具，避免丟失已完成工作任務(wù)的煩惱。

利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化減輕重量，減少材料使用
快速創(chuàng)建、編輯基于晶格的結(jié)構(gòu)(體積和曲面紋理)，并對(duì)其 進(jìn)行可視化操作。零部件重量更輕、材料使用更少、打印時(shí)間 更短并且增強(qiáng)了零部件功能屬性，同時(shí)符合機(jī)械特性的要求并 維持其形狀。

自動(dòng)化和用戶完全掌控的終極組合
理想的組合工具，兼?zhèn)渥罴褜?shí)踐模板與前所未有的手動(dòng)控制， 從而優(yōu)化整個(gè)設(shè)計(jì)和制造流程。使用針對(duì)每鐘類型打印機(jī)、材 料和打印策略的預(yù)定義參數(shù)，或者通過控制掃描路徑計(jì)算方法 和參數(shù)，開發(fā)您自己的打印策略。

借助構(gòu)建仿真，最大程度減少測試次數(shù)
設(shè)計(jì)環(huán)境中的集成式構(gòu)建仿真功能可以對(duì)整個(gè)制造流程進(jìn)行故 障預(yù)測，并能在零部件打印前輕松應(yīng)用校正。最大程度減少成 本高昂且費(fèi)時(shí)的試驗(yàn)，確保了制造流程的可重復(fù)性和精準(zhǔn)度， 從而降低成本，縮短生產(chǎn)時(shí)間。

使用經(jīng)優(yōu)化的打印策略縮短打印時(shí)間并確保質(zhì)量
可為零部件的不同區(qū)域分配最佳打印策略，并自動(dòng)將其融合到 一個(gè)掃描路徑中，在保持零件完整性的同時(shí)最大限度減少打印 時(shí)間。優(yōu)化的打印策略考慮了設(shè)計(jì)意圖和零件幾何形狀，從而 創(chuàng)建能應(yīng)對(duì) 3D 打印挑戰(zhàn)的有效掃描路徑。

準(zhǔn)備
導(dǎo)入數(shù)據(jù)
導(dǎo)入零零部件并保持CAD完整性
• 任何 CAD 格式 —— 可從各種 CAD 格式 (STEP、IGES、VDA、DXF、Parasolid(包括二進(jìn)制)、SAT、SAB (ACIS))、包括 PMI 數(shù)據(jù)(如，SolidWorks、CATIA、Creo Elements/ Pro、Siemens NX、Autodesk Inventor 和 SolidEdge)在內(nèi)的本地閱讀格 式以及幾乎所有的面片格式(如，3MF、OBJ、PLY、JT)中導(dǎo)入數(shù)據(jù)。
• 保持 CAD 完整性 —— 無需降級(jí)到面片就能利用 B-rep 數(shù)據(jù)(實(shí)體和曲 面)持續(xù)操作，保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，包括解析幾何、零部件拓?fù)浜皖伾��?碼。
• 分析打印可行性 —— 對(duì) STL 和 B-rep 幾何形狀進(jìn)行打印可行性檢查以及自動(dòng)修復(fù)。

定位和修改
確�？纱蛴〉膸缀涡螤� 定向和定位
• 實(shí)時(shí)分析 —— 接收即時(shí)反饋，其中反映零部件定向?qū)χС謪^(qū)域、朝下區(qū)域、近 似應(yīng)力、打印時(shí)間和材料消耗的影響。
• 設(shè)置定向約束 —— 選擇不應(yīng)有支撐或不應(yīng)朝下的面或分面，從而確保曲面最佳 質(zhì)量。
• 自動(dòng)最佳擬合定位 —— 遵循符合預(yù)定義最低標(biāo)準(zhǔn)(如托盤區(qū)域使用、支撐數(shù) 量、打印時(shí)間、應(yīng)力)的零部件定向自動(dòng)化建議，或?yàn)槊恳粋�(gè)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先級(jí)提供用 戶自定義的設(shè)置。
• 可視化打印環(huán)境 —— 查看建模托盤體積、氣流以及鋪粉/滾筒方向。

修改
• 參數(shù)化和基于歷史的混合 CAD 工具集 —— 使用一系列豐富的參數(shù)化和基于歷史 的混合(b-rep 和面片) CAD 工具，以及高級(jí)直接建模工具，提高零部件的打印 可行性并為后處理CNC減材加工操作(如，關(guān)閉孔、添加加工材料)做準(zhǔn)備。
• 便于完成 ECO(技術(shù)更改指令) —— 自動(dòng)將前一個(gè)模型版本上執(zhí)行的所有設(shè)計(jì)操作應(yīng)用到導(dǎo)入的更新版本中，用快速、自動(dòng)化的流程取代 耗時(shí)的手動(dòng)操作。
• 收縮補(bǔ)償 —— 應(yīng)用縮放以補(bǔ)償建模流程中的零部件收縮。

設(shè)計(jì)支撐
  使用最少的支撐確保打印質(zhì)量
• 分析支撐需求 —— 自動(dòng)或手動(dòng)識(shí)別需要支撐的區(qū)域
• 輕松創(chuàng)建 —— 根據(jù)最佳實(shí)踐模板或您自己的模板自動(dòng)進(jìn)行支撐設(shè)置
• 任意類型支撐 —— 從豐富的支撐庫(包括墻體、樹狀、實(shí)體、柱狀 和裙邊支撐)中選擇支撐類型。
• 完全控制 —— 使用豐富的工具集來分段、傾斜和偏移支撐，從而簡 化支撐去除，最大程度節(jié)省材料。將支撐結(jié)構(gòu)保存為模板以供將來使 用。

優(yōu)化
優(yōu)化結(jié)構(gòu)
減輕重量、節(jié)省材料并縮短打印時(shí)間
• 體積晶格和內(nèi)部填充結(jié)構(gòu) —— 鏤空零部件，同時(shí)維持其形狀并滿足對(duì)機(jī) 械特性的要求。
• 曲面紋理 —— 運(yùn)用可打印的適形紋理來實(shí)現(xiàn)曲面所需的紋理
• 極速優(yōu)化 - 開創(chuàng)性的體積表示 (V-Rep) 技術(shù)能閃電般快速創(chuàng)建、編輯和 可視化操作微晶格，將晶格結(jié)構(gòu)的功能與基于歷史的參數(shù)化特征無縫結(jié)合 在一起。
• 靈活的自動(dòng)化操作 —— 利用豐富的預(yù)定義晶格結(jié)構(gòu)庫;設(shè)計(jì)自己的單位 晶胞晶格結(jié)構(gòu)以及單元處理，或?qū)�入在其它軟件系統(tǒng)中設(shè)計(jì)的晶格結(jié)構(gòu)。
• 晶格優(yōu)化 —— 對(duì)晶格結(jié)構(gòu)及周圍環(huán)境運(yùn)行 FEA 應(yīng)力分析，并根據(jù)此分析 優(yōu)化晶格結(jié)構(gòu)，以便滿足功能屬性要求，同時(shí)將重量、材料使用和打印時(shí) 間保持在最低限度。

構(gòu)建仿真
最大程度減少試驗(yàn)次數(shù)，縮短交付時(shí)間并減少生產(chǎn)成本
• 端到端故障預(yù)測 —— 在發(fā)送零部件打印前，預(yù)測可能會(huì)導(dǎo)致建模失敗或?qū)Υ蛴?機(jī)造成損害的問題。驗(yàn)證零部件定向和支撐設(shè)計(jì)是否正確，并分析將零部件從建 模模板上摘卸零部件、移除支撐和應(yīng)用熱處理的影響。
• 集成在設(shè)計(jì)環(huán)境中 —— 輕松應(yīng)用校正，無需在多個(gè)軟件解決方案間來回切換。 • 轉(zhuǎn)移仿真 —— 將仿真計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移到單獨(dú)的計(jì)算平臺(tái)上，在原計(jì)算機(jī)上繼續(xù)設(shè)計(jì)工作。
• 及早發(fā)現(xiàn)問題 —— 通過接收逐層仿真結(jié)果及早發(fā)現(xiàn)問題，無需等待整個(gè)仿真過 程完成。
• 補(bǔ)償模型 —— 使用能夠抵消打印過程中所產(chǎn)生的偏差的幾何模型作為調(diào)整參 考，從而確保打印零部件與數(shù)字模型相匹配。

優(yōu)化打印策略
縮短打印時(shí)間，確保質(zhì)量達(dá)到要求
• 輕松定義區(qū)域 —— 使用正在申請(qǐng)專利的 3D 分區(qū)技術(shù)來定義虛擬體積，借助標(biāo) 準(zhǔn) CAD 操作創(chuàng)建的對(duì)象，并為這些體積分配特定的打印策略。
• 縮短打印時(shí)間 —— 為相關(guān)的對(duì)象(如:支撐、晶格、內(nèi)部體積、細(xì)節(jié)特征、高 質(zhì)量曲面、圓形區(qū)域)自動(dòng)及手動(dòng)分配最佳打印策略，以更快的速度和更高的精 度打印出質(zhì)量達(dá)標(biāo)產(chǎn)品。
• 保持零部件完整性 ——不再需要把零件分成單獨(dú)的對(duì)象，可自動(dòng)融合具有不同 打印策略的區(qū)域，從而避免薄弱點(diǎn)和接縫線。
• 避免在難以觸及的區(qū)域使用支撐 —— 設(shè)置多重曝光的特殊打印策略，確保無支 撐打印的完整性。

制造
切片、配置、驗(yàn)證并打印
計(jì)算掃描路徑
通過優(yōu)化切片和掃描路徑，保證打印精度和質(zhì)量
• 智能掃描路徑計(jì)算 —— 將打印頭控制(包括 3D Systems DMP 多頭打印機(jī)自動(dòng)平衡)與分區(qū)和 零部件幾何形狀相結(jié)合，在保證打印質(zhì)量的同時(shí)提高吞吐量
• 縮短計(jì)算時(shí)間 —— 將計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移到其它計(jì)算機(jī)。在完全計(jì)算整個(gè)零部件之前，快速、精確預(yù)覽 所選切片的實(shí)際掃描路徑。
• 極致靈活性 —— 使用預(yù)定義的打印機(jī)、材料和打印策略的最佳執(zhí)行參數(shù)，或使用全新的掃描路徑 計(jì)算方法和參數(shù)，制定自己的打印策略，發(fā)揮打印機(jī)的最大功效。
• 驗(yàn)證打印工藝 —— 通過切片查看器，逐層瀏覽計(jì)算的掃描路徑運(yùn)動(dòng)情況。

配置建模平臺(tái)&排版布局并打印
輕松定位多個(gè)零部件，充分利用構(gòu)建平臺(tái)托盤區(qū)域
• 配置托盤 —— 在構(gòu)建平臺(tái)上自動(dòng)定位并嵌套(2D 和 3D)零部件，在消除碰撞和聯(lián)鎖的 同時(shí)，充分利用打印體積，并為整個(gè)構(gòu)建創(chuàng)建統(tǒng)一的最佳掃描路徑。
• 標(biāo)簽 —— 為放置在托盤上的每個(gè)零部件或托盤本身添加標(biāo)簽，使其易于識(shí)別，并將其掃 描路徑與建模掃描路徑組合起來
• 驗(yàn)證 —— 使用一系列分析工具確保所有零部件均已做好打印準(zhǔn)備，查看組合的掃描路徑 以及對(duì)打印時(shí)間、材料消耗和總成本的預(yù)估。
• 發(fā)送至打印機(jī) —— 將掃描路徑信息、通用 CAD 格式(STEP、Parasolid 等)、STL、3MF 或 CLI 切片數(shù)據(jù)發(fā)送至打印機(jī)

為后處理CNC減材加工編程
在同一系統(tǒng)內(nèi)完成零部件制造
• 后處理準(zhǔn)備 —— 使用加工和鉆孔編程工具來移除支撐，加工高質(zhì)量的曲面區(qū) 域，以及鉆孔、攻絲或修整孔。
• 縮短交付時(shí)間 —— 自動(dòng)接收打印準(zhǔn)備數(shù)據(jù)作為存量(包括支撐幾何形狀、支撐 區(qū)域輪廓和加工偏置對(duì)象)，并對(duì)其應(yīng)用智能加工模板。

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增材制造新體驗(yàn)

我們減少了高達(dá) 75% 的文件處理時(shí)間，生產(chǎn)效率提高高達(dá) 40%。3DXpert 還可以幫助我們更好地分析 和規(guī)劃零部件，從而使用更少的支撐和材料，進(jìn)一步降低成本，節(jié)省時(shí)間。

—— 美國 Metal Technology Inc.公司 (金屬鑄造行業(yè))

采用 3DXpert，我們不僅從使用多個(gè)軟件轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂靡粋�(gè)軟件解決方案，而且還完全改變并簡化了整個(gè) 工作流程。

—— 以色列 Sharon Tuvia (1982) Ltd.(航空航天行業(yè))

3DXpert 打破了行業(yè)常態(tài)!我們可以完全掌控打印參數(shù)，開發(fā)自己的打印策略，將促使我們的生產(chǎn)力提 高到一個(gè)新的水平。

—— 美國 Scarlett Inc.公司 (機(jī)床及附件行業(yè))

我們之所以選擇3D Systems，是因?yàn)樗�在增材制造的各個(gè)方面，從設(shè)計(jì)到后處理，都具有豐富的專業(yè)知 識(shí)。

        —— 西班牙 3D ProMetal 公司