DEVELOP3D深度評論Materialise增材制造數(shù)據(jù)準備軟件Magics 24

2020年3月10日訊/
Materialise的Magics在各種增材制造數(shù)據(jù)準備軟件中是首屈一指的。近日，歐美知名紙質(zhì)和數(shù)字化媒體DEVELOP3D對著名軟件Magics的最新版本做了深入評論。以下是評論的全文內(nèi)容。

Materialise Magics®是面向增材制造的數(shù)據(jù)準備軟件。正如機械工程師需要使用CAM軟件來創(chuàng)建用驅(qū)動CNC的數(shù)控代碼，增材制造工程師也需要專業(yè)的軟件來優(yōu)化打印流程并確保打印結(jié)果的正確性。對于廣大用戶而言，Materialise Magics®是無可爭議的市場領導者。

在我們討論Magics 24的一些重要升級之前，還有一些功能的更新雖然不是那么的亮眼，但仍會讓很多用戶受益。

例如，新版本加入了視圖立方體，位于屏幕的下方。大多數(shù)CAD用戶都熟悉這個小工具。對于那些太不熟悉的用戶，視圖立方體可以提供便捷的X、Y、Z軸參考，還可以通過點擊快速切換到模型的正投影視圖。

如今，許多軟件都提供了視圖立方體。Materialise的早前版本（Magics 23）缺少了非常有用的視圖名稱標簽（頂視圖、左視圖、底視圖等）。這一點已在Magics 24中修復，使得視圖立方體更加好用，特別是對于新用戶而言。

在Magics里進行數(shù)據(jù)批量重命名也成為了可能。需要這個功能的原因是，在通常情況下，單次打印會包含多個零件。

因此，重組已經(jīng)導入、修復并擺放好的零件對于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理非常有用。全新的批量重命名功能意味著您可以按順序為零件編號，或是為與特定客戶或項目相關(guān)的所有零件加上一個前綴。您不僅可以將其用于Magics項目內(nèi)的數(shù)據(jù)，也可以用在完成修復和處理后需要導出的的數(shù)據(jù)文件上。

另外，Magics中的布爾運算也進行了全面改進。系統(tǒng)中的許多操作都依靠這個算法，包括鏤空零件、添加用來排出樹脂或粉末的孔洞、抽殼、為零件打標簽等等。布爾運算現(xiàn)在變得更快、更好、更穩(wěn)定。

除了用戶界面和數(shù)據(jù)管理方面的改進外，還有一個新功能更新似乎在Beta測試人員中非常受歡迎——在零件的邊緣添加倒角。對于CAD用戶來說，這聽起來像是小菜一碟，但考慮到Magics處理的是網(wǎng)格數(shù)據(jù)，這可不是一件容易的事。

類似之前版本中的圓角功能，您可以通過多種方式（指定角度和距離或兩個方向上的距離等）來構(gòu)造倒角。

如果您對增材制造有所了解，就會知道尖銳的邊緣會引起熱量積聚，特別是對于金屬增材制造（雖然在聚合物燒結(jié)中也會發(fā)生）。倒角是解決這一問題快速有效的方法。

為激光燒結(jié)和MJF技術(shù)的零件擺放

現(xiàn)在，我們來看一下這個版本中的一些主要更新。長時間以來，Magics為使用粉末聚合物打印機（例如激光燒結(jié)打印機）或惠普MJF打印機的用戶提供了備受推崇并被廣泛使用的燒結(jié)模塊。

這些擺放工具可以讓您盡可能緊密地將零件（數(shù)量從幾個到數(shù)千個不等）擺放到成型艙里。這其中的關(guān)鍵是要能提供足夠多的控制。

這些控制需要同時關(guān)注工藝和零件。每種工藝、材料和機器都有自己的準則，這些準則定義了零件之間的最小間距、能否在一個零件內(nèi)擺放其它零件，以及對于特定的機器/材料組合，成型艙里的哪些地方能得到最佳的打印效果。

您還可以對單個零件進行控制：例如，您可能希望將對精度要求高的零件放在機器的中間，這樣與熱量相關(guān)的問題不會表現(xiàn)得很明顯。您還可以控制零件的擺放角度。所有這些控制在Magics在之前幾個版本中已經(jīng)提供。

但這并不是說沒有改善的空間。首先，新版本對擺放算法進行了改進，使其速度大大提升。比如，計算成型艙中2,500個零件的擺放，讓每個零件與它所有相鄰零件的間距小于2mm，從而降低垂直高度，更快地完成打印。這一計算過程非常復雜，需要耗費不少時間。好消息是，在新版本中，計算所需的時間通常是以秒而不再在是以分鐘為單位了。

Magics首屈一指的零件擺放功能在這個版本里速度變得更快。雖然許多軟件也有類似的工具，但能否提供高質(zhì)量的結(jié)果才是關(guān)鍵。

如果您仍在為計算時間長而煩惱（比如零件的量特別大），那么現(xiàn)在還有一種全新的簡單擺放方式。它使用一個簡單的邊界框，而不像傳統(tǒng)的擺放工具去考慮零件的幾何形狀，因此可以立即得出計算結(jié)果。

值得一提的是Magics擺放工具強大性。許多CAD軟件商已經(jīng)開始在其產(chǎn)品中引入用于增材制造的擺放工具，然而，這些工具往往只采用邊界框擺放，而且?guī)缀鯚o法給您需要考量的一切關(guān)鍵因素提供控制。

換句話說，它們是很好的“演示軟件”，但在真實的環(huán)境下，這些工具對用戶并沒有多少用處。

與之相反的是，Magics正是為此目的而開發(fā)的，它可提供您所需的控制，還能生成擺放結(jié)果的報告。

保持與STEP文件的關(guān)聯(lián)性

正如我們已經(jīng)討論的，Magics主要是為處理基于網(wǎng)格的數(shù)據(jù)而開發(fā)的，但是它也提供了多種方式來幫助您導入CAD數(shù)據(jù)并在內(nèi)部進行轉(zhuǎn)換。這通常是一種單向操作：導入并轉(zhuǎn)換零件后，與原始零件的關(guān)聯(lián)性就消失了。好消息是，Magics 24中的STEP導入讓這一切發(fā)生了變化。

現(xiàn)在，您可以將STEP文件導入Magics，并保持其與網(wǎng)格文件的關(guān)聯(lián)性。這會給您帶來三個好處。

第一，您可以根據(jù)需要，對該零件的網(wǎng)格化方式進行調(diào)整。

第二，高效地將CAD數(shù)據(jù)與網(wǎng)格數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在一起意味著您可以選擇STEP文件的特定曲面，然后軟件會選擇相應的網(wǎng)格——比通過網(wǎng)格直接選取它們要容易得多。

第三個好處是，當您在Magics中調(diào)整零件的方向時，STEP文件也會發(fā)生相應的變化。當涉及到使用CNC去除零件支撐時，甚至是（在特定的流程中變得越來越常見）對本身仍帶有支撐并依然連接在打印平臺上的零件進行后處理時，您可以導出STEP文件，不用進行匹配，直接用正確的方向?qū)α慵�進行編程操作。

金屬打印仿真

Magics 23引入了用于金屬增材制造的仿真工具。在Magics 24中，我們看到這些功能有了顯著改善。

這些工具涵蓋了增材制造的力學仿真和熱仿真。兩種類型的仿真都使用基于體素的方法，因此您可以完全控制體素網(wǎng)格的性質(zhì)，查看原始仿真結(jié)果，或者將結(jié)果映射到零件的幾何形狀上。

您可以使用力學仿真工具對零件進行打印過程中的標準強度和應變分析。通過使用打印參數(shù)、材料和機器的詳細信息，仿真工具會為您提供會產(chǎn)生高應力和發(fā)生位移的區(qū)域的詳盡反饋。因此，您不僅可以找到可能需要熱處理的區(qū)域，而且還可以通過適當編輯支撐來消除這些應力。

同時，熱仿真工具關(guān)注零件在打印過程中如何加熱及冷卻。因此，您可以對過熱的區(qū)域做出準確的預測，并與力學仿真得出的結(jié)論相結(jié)合，這將對問題排除起到非常重要的作用。

Magics會以仿真結(jié)果為基準，對打印結(jié)果進行預測。例如，在打印過程中零件的位移或形變可能會干擾刮刀的運動，因此Magics會為您提供“刮刀風險”分析。對于可能會產(chǎn)生收縮線的區(qū)域也是如此。

您可以用Magics進行力學和熱仿真，從而對成型艙內(nèi)的狀態(tài)有更深入的了解。此處正在評估刮刀風險。

新版本還有一些更新能讓您能夠更好地控制體素的大小（基于Simufact基于體素的仿真技術(shù)開發(fā)）。您還可以通過更多的可視化選項來解讀仿真結(jié)果。

現(xiàn)在，您還可以通過改進的探測功能來檢查零件的表面溫度。如果您要查看零件內(nèi)部的溫度，則可以使用切片或截面查看原始的體素網(wǎng)格。

最后一個重要更新是增加了仿真作業(yè)隊列。因此，您可以充分利用本地工作站資源，而不必等待一個仿真任務完成后才能進行下一個任務。

支撐和基板

最后這兩點更新真正展現(xiàn)了Magics的成熟度。轉(zhuǎn)移支撐讓您可以把精心設計的支撐快速地應用到另一個零件上，以實現(xiàn)最少的接觸點、最佳的表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)強度。

雖然這聽起來有些匪夷所思，但在相當多的情況下，用戶可能正在為一系列非常相似的零件做數(shù)據(jù)準備。這些零件可以應用相同的支撐結(jié)構(gòu)，最多只需要進行一些細微調(diào)整。

如果采用傳統(tǒng)的方式，您需要手動進行這些操作。而且，轉(zhuǎn)移支撐還會刪除新零件上不需要的支撐，并在需要的地方添加額外的支撐。

Magics 24的新功能可以幫助您將一個零件的支撐上完整地轉(zhuǎn)移到另一個零件上

最后將要討論的這個功能讓我們想起Magics存在的原因。由于其強大的STL文件修復能力，Magics在早期就迅速獲得了聲譽，因為它為SLA打印機提供了比設備自帶軟件更多、更強的功能。

換句話說，Magics讓用戶能真正掌控支撐結(jié)構(gòu)，并確保機器能完全按照要求制造零件。盡管Materialise這些年來已經(jīng)大大擴展了業(yè)務范圍，這仍然是其產(chǎn)品和能力的核心。

因此，我們很高興看到關(guān)于基板的更新。對于直接在基板上打印零件的光固化技術(shù)，特別是對于倒置打印的零件，改善基板的工具非常有用。

現(xiàn)在，您可以改善基板的形狀，比如添加抬升的邊緣和小的倒角等，這會幫助您更輕松地將零件從基板上取下。

總結(jié)

隨著我們進入一個有越來越多企業(yè)開始學習、嘗試并應用增材制造的時代，這些企業(yè)顯然需要一套新的工具來應對3D打印流程。

有趣的是，雖然在面向增材制造的設計領域出現(xiàn)了大量的新技術(shù)，但是說到增材制造的數(shù)據(jù)準備，最成熟、最強大、最完善的解決方案從推向市場至今已經(jīng)有幾十年了。

回到我們在本次評論之初所提到的，雖然市場上有很多全新的CAD工具，但對于增材制造CAM軟件，用戶需要的是歷經(jīng)實戰(zhàn)考驗且經(jīng)過多年演進的工具。

作為歐洲最大的增材制造服務提供商之一，同時還擁有出色的軟件開發(fā)團隊，Materialise的真正優(yōu)勢就在于此。

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更多Develop 3D對新版Magics的功能測評，我們將在下期繼續(xù)連載。如果您想申請新版本Materialise Magics® 24試用，請掃描以下二維碼：

研討會錄像

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主講人：Susan Chen

Materialise中國應用工程師

• 使用極速的邊界框擺放工具擺放部件
• 在數(shù)據(jù)準備過程中確保原始STEP文件與STL文件的一致性
• 采用新的倒角工具，避免打印尖角
• 擺放速度提升30倍，從數(shù)分鐘縮短為數(shù)秒
• 將支撐轉(zhuǎn)移到相似部件，加速多個設計迭代的準備
• 以及更多新功能