Представление решений ANSYS Additive Manufacturing

Join the forum for Designers!

Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!

Share, learn and grow with the best professionals in the industry.

Разблокируя весь потенциал аддитивного производства с помощью Adsys Additive Solutions

Аддитивное производство (AM) произвело революцию в том, как инженеры проектируют и производят сложные детали, предлагая беспрецедентную гибкость и эффективность. Однако для полного использования своих преимуществ, надежный подход, управляемый моделированием, имеет важное значение на каждом этапе процесса-от оптимизации проектирования до печати и постобработки. ANSYS предоставляет комплексный набор аддитивных решений, адаптированных для решения этих критических этапов, обеспечивая точность, надежность и производительность. В этом блоге мы рассмотрим, как каждый аддитивный продукт ANSYS — от моделирования процесса до анализа материала — играет решающую роль в улучшении рабочего процесса AM, минимизации рисков и максимизации успеха печати.

Аддитивная вселенная

Посмотрим, как экосистема AM управляется инструментами ANSYS:

• Дизайн для аддитивного производства (DFAM). Инженерный подход, который оптимизирует проекты специально для процессов аддитивного производства (AM), а не просто адаптировать традиционные проекты для 3D -печати. DFAM использует уникальные возможности AM, такие как сложная геометрия, легкие конструкции и эффективность материала, для повышения производительности при одновременном снижении веса, стоимости и времени производства. Ключевые принципы DFAM включают оптимизацию топологии, структуры решетки, консолидацию части и минимизацию вспомогательных материалов для улучшения производства и постобработки. Важные инструменты вот есть Открытие и Механический. Первый позволяет создать быстрые модификации геометрии, создание решетки и геометрии легкого веса и облегчение уточнения сложных форм, оптимизированных для аддитивного производства. Инструменты оптимизации топологии помогают инженерам генерировать легкие органические конструкции, которые поддерживают прочность, одновременно уменьшая использование материала. Для этой задачи оба Открытие и Механический можно использовать. Протезы являются хорошо известным примером оптимизации топологии в биомедицинских приложениях.

• Настройка сборки относится к процессу подготовки перед печати, обеспечивая успешную и эффективную сборку. Он включает в себя ориентацию детали, позиционирование нескольких частей на пластине сборки, генерирование опорных структур и определение параметров печати, таких как толщина слоя, стратегия сканирования и настройки материала. Правильная настройка сборки имеет решающее значение для минимизации искажений, оптимизации использования материалов и сокращения усилий по постобработке.

  ANSYS Additive Prep это инструмент, который позволяет готовить детали, которые будут изготовлены аддитивно. Аддитивная подготовка встроена в космический корабль ANSYS и тесно интегрирован в аддитивный рабочий процесс, независимо от того, будете ли вы продолжать свой рабочий процесс, моделируя процесс AM или отправив вашу часть (ы) непосредственно в камеру сборки. Создайте свою часть (ы) на основе ваших приоритетов времени сборки, объема поддержки и тенденции искажения, а затем автоматически генерируют для них опоры. Отрегулируйте стратегию и параметры сборки, генерируйте файл сборки, а затем просмотрите и оживляйте векторы сканирования в ломтике или ломтиках в сборке в Slice Viewer. Полученные оптимально ориентированные детали и опоры с соответствующим рисунком сканирования готовы к печати или для моделирования с использованием Аддитивная печать или МеханическийПолем На изображении вспомогательная геометрия, сгенерированная ANSYS Additive PrepПолем
  
  

• Моделирование процесса В аддитивном производстве включает использование вычислительных моделей для прогнозирования и анализа физических явлений, возникающих в процессе печати. Это помогает инженерам понять тепловые эффекты, остаточные напряжения, искажения и потенциальные дефекты, такие как деформация, перегрев или отсутствие слияния. Моделируя такие факторы, как распределение тепла, поведение материала и поддержка взаимодействия, моделирование процесса позволяет оптимизировать параметры сборки, ориентацию части и опорные структуры перед печати. Это снижает дорогостоящие итерации проб и ошибок, повышает качество части и обеспечивает большую надежность и повторяемость в производстве AM. ANSYS ADDITICE PRINT — автономный инструмент для операторов 3D -печатной машины, чтобы выполнить быстрое моделирование деталей, чтобы убедиться, что они будут успешно печатать путем предсказания протекторов искажений детали, рекомендовав и проверку подготовки к сборке (потребности в ориентации и поддержке), снижение тестирования прототипа
  Включено с лицензиями на аддитивную печать и аддитивные наборы.
  
  
  Более продвинутые симуляции могут быть выполнены в ANSYS Механический Чтобы предсказать искажения и напряжения макроуровневого уровня в деталях, чтобы предотвратить сбои сборки и предоставление данных о тенденциях для улучшения конструкций для аддитивного производства, включая ориентацию на части, а также размещение поддержки и размеры с использованием различных дополнений:

  
  В лазерном порошковом сплавке (LPBF) — также известно как DMLM, DMLS или SLM — откладывается тонкий слой металлического порошка, а очень сфокусированный лазерный луч плавит порошок, сливая его до предыдущего слоя. Этот процесс повторяется слоем по слою, образуя твердую часть. Первый слой депонируется на сборке или подложке, обеспечивая основу для конструкции.

  В направленном осаждении энергии (DED) — также называется объективом, EBAM®, WAAM или LDT — лазер или электронный луч создает бассейн расплава на ранее затвердевшем материале, где вводится либо раздутый порошок, либо проволоку для добавления материала. В отличие от LPBF, который строит детали из порошкового слоя, DED обеспечивает локализованное осаждение материала, что делает его подходящим для ремонта, покрытий и более крупных конструкций.

  И процессы PBF, и DED генерируют высокие температуры и крутые тепловые градиенты, что приводит к перегреву, искажению и остаточным напряжениям. Эти напряжения могут вызвать значительную деформацию, мешать последующему отложению слоя или даже привести к трещинам и отряду от отряда от строительной пластины. Кроме того, после удаления детали из строительной пластины остаточные напряжения могут вводить дальнейшие искажения, что приводит к отклонениям от предполагаемой геометрии.

  Моделирование процесса спекания помогает прогнозировать усадку и гравитационную боевую часть в сложных частях, уменьшая пробные и ошибку при проектировании при расширении диапазона жизнеспособной геометрии. После того, как система материалов будет хорошо калибрована с повторяющимися результатами, алгоритмы компенсации могут быть применены для изменения конструкции, обеспечивая окончательную форму, соответствующую спецификациям размерных.

  Также хорошо известно, что модели САПР часто требуют корректировки, чтобы компенсировать искажения, происходящие в процессе производства. Компенсация искажений в программном обеспечении для моделирования служит мощным инструментом для исправления этих отклонений. Процесс достижения геометрии, компенсированной искажением, может включать в себя одну решающую или потребовать множественные итерации, в зависимости от требований к применению и допуска. Выбор соответствующего подхода зависит от таких факторов, как свойства материала, ограничения производства и спецификации окончательной части.

• Материал Анализ. Этот инструмент есть Исследовательская среда для ученых, размещенных в том же отдельном интерфейсе, что и Аддитивная печать. Цель Аддитивная наука это определить наилучшую комбинацию процесса параметров для создания вашей части, учитывая машину LPBF и материал. Вы начинаете это исследование с одного параметрического моделирования шарика, чтобы сузить комбинации параметров процесса до меньшего числа приемлемых кандидатов на основе размеров пула расплава. Как правило, вы захотите выполнить моделирование пористости, используя выбранные вами параметры из моделирования отдельных шариков, чтобы определить пористость отсутствия слияния, связанную с этими параметрами процесса. Наконец, моделирование микроструктуры выявляет информацию о моделях зерна и может сравниваться с лабораторными тестами дифракции дифракции электронного рассеяния (EBSD).

• Поглощение данных и управление. Ансис Гранта играет важную роль в этапе сбора данных и анализа цикла аддитивного производства, предоставляя комплексное решение для управления данными о материалах. С Ансис Гранта МиИнженеры могут захватывать и анализировать правильную информацию из своих проектов аддитивного производства, что помогает быстрее получать решения на рынке и улучшать понимание критических процессов и имущественных отношений. Интеграция простого в использовании машинного обучения в Гранта Ми Уменьшает проб и ошибок в аддитивном производстве, оптимизации данных и знаний проекта. Кроме того, Гранта Ми Обеспечивает эффективные, прослеживаемые процессы тестирования и анализа материалов, от тестовой лаборатории до проектирования данных, что максимизирует возврат инвестиций. Это особенно важно для аддитивного производства, где понимание свойств материала и параметров процесса имеет решающее значение для квалификации части и достижения полного потенциала технологии.
  
  
• Частичная квалификация. Экосистема ANSYS играет решающую роль в частичной квалификации для аддитивного производства (AM) путем интеграции проверки проектирования, структурного и теплового анализа, а также контроля документов для обеспечения высококачественных, сертифицируемых деталей. Ansys Additive Suite позволяет инженерам проверять конструкции с помощью оптимизации топологии и компенсации искажений, обеспечивая производительность. ANSYS Mechanical и Fluent выполняют структурный и тепловой анализ, прогнозируя напряжение, остаточные штаммы и распределение тепла, чтобы предотвратить сбои. ANSYS Granta MI обеспечивает отслеживание путем захвата данных о материалах, параметров процесса и результатов испытаний, оптимизируя контроль и сертификацию документов для соответствия нормативным требованиям в таких отраслях, как аэрокосмические и медицинские устройства. Этот целостный подход сводит к минимуму проб и ошибок, снижая затраты и ускоряет одобрение частичности.

Заключение

Аддитивные решения ANSYS обеспечивают мощный, управляемый моделированием подход, чтобы раскрыть весь потенциал Аддитивное производство (AM)Полем Путем интеграции Проверка проектирования, подготовка сборки, моделирование процесса, анализ материалов и управление даннымиANSYS обеспечивает точность, надежность и эффективность на протяжении всего рабочего процесса AM. От Принципы DFAM и оптимизация топологии к Прогноз теплового напряжения и компенсация искаженийИнструменты ANSYS помогают инженерам сократить пробные и ошибки, оптимизировать производительность части и ускорить Частичная квалификация и сертификацияПолем Используя Granta MI для прослеживаемости данных и аддитивного набора для расширенного моделированияПроизводители могут уверенно производить высококачественные, сертифицируемые детали, минимизируя производственные риски и затраты.

Join the forum for Designers!

Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!

Share, learn and grow with the best professionals in the industry.