Ansys Katmanlı Üretim Çözümlerinin Sunumu

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.

Ansys Additive Solutions ile Katmanlı Üretimin Tüm Potansiyelini Ortaya Çıkarma

Katmanlı üretim (AM), mühendislerin karmaşık parçaları tasarlama ve üretme yöntemlerinde devrim yaratarak benzeri görülmemiş bir esneklik ve verimlilik sunuyor. Bununla birlikte, avantajlarından tam olarak yararlanmak için, tasarım optimizasyonundan baskı ve işleme sonrasına kadar sürecin her aşamasında sağlam bir simülasyon odaklı yaklaşım gereklidir. Ansys, bu kritik aşamaları ele almak, hassasiyet, güvenilirlik ve performans sağlamak için özel olarak tasarlanmış kapsamlı bir Additive çözümleri paketi sunar. Bu blogda, proses simülasyonundan malzeme analizine kadar her bir Ansys Additive ürününün AM iş akışını geliştirmede, riskleri en aza indirmede ve baskı başarısını en üst düzeye çıkarmada nasıl önemli bir rol oynadığını keşfedeceğiz.

Katmanlı evren

AM ekosisteminin Ansys araçları tarafından nasıl yönetildiğini görelim:

• Katmanlı Üretim için Tasarım (DfAM). Geleneksel tasarımları 3D baskı için uyarlamak yerine tasarımları özellikle katmanlı üretim (AM) süreçleri için optimize eden mühendislik yaklaşımı. DfAM, ağırlığı, maliyeti ve üretim süresini azaltırken performansı artırmak için AM’nin karmaşık geometriler, hafif yapılar ve malzeme verimliliği gibi benzersiz özelliklerinden yararlanır. DfAM’ın temel ilkeleri arasında topoloji optimizasyonu, kafes yapıları, parça konsolidasyonu ve üretilebilirliği ve işlem sonrası süreci iyileştirmek için destek malzemesinin en aza indirilmesi yer alır. Buradaki önemli araçlar şunlardır Keşif ve Mekanik. İlki hızlı geometri modifikasyonlarına, kafes ve hafif geometri oluşturulmasına olanak tanır ve eklemeli üretim için optimize edilmiş karmaşık şekillerin rafine edilmesini kolaylaştırır. Topoloji optimizasyon araçları, mühendislerin malzeme kullanımını azaltırken gücünü koruyan hafif, organik yapılar oluşturmasına yardımcı olur. Bu görev için hem Keşif ve Mekanik kullanılabilir. Protezler, Biyomedikal uygulamalarda topoloji optimizasyonunun iyi bilinen bir örneğidir.

• Yapı Kurulumu Başarılı ve verimli bir yapı sağlamak için baskıdan önceki hazırlık sürecini ifade eder. Parçanın yönlendirilmesini, yapı plakası üzerinde birden fazla parçanın konumlandırılmasını, destek yapılarının oluşturulmasını ve katman kalınlığı, tarama stratejisi ve malzeme ayarları gibi baskı parametrelerinin tanımlanmasını içerir. Bozulmaları en aza indirmek, malzeme kullanımını optimize etmek ve işlem sonrası çabaları azaltmak için uygun yapı kurulumu çok önemlidir.

  Ansys Katkı Hazırlama katkılı olarak üretilecek parçaları hazırlamanıza olanak tanıyan bir araçtır. Additive Prep, Ansys SpaceClaim’de yerleşik olarak bulunur ve ister AM sürecini simüle ederek iş akışınıza devam edin ister parçalarınızı doğrudan üretim odasına gönderin, katkılı iş akışına sıkıca entegre edilmiştir. Parçalarınızı yapım süresi, destek hacmi ve bozulma eğilimi önceliklerinize göre yönlendirin ve ardından bunlar için otomatik olarak destekler oluşturun. Yapı stratejinizi ve parametrelerinizi ayarlayın, bir yapı dosyası oluşturun ve ardından Slice Viewer’da bir dilim içindeki tarama vektörlerini veya bir yapı içindeki dilimleri görüntüleyin ve canlandırın. Ortaya çıkan optimum yönlendirilmiş parçalar ve destekler, ilgili tarama deseniyle birlikte baskıya veya simülasyona hazırdır. Katkılı Baskı veya Mekanik. Görüntüde, destek geometrileri tarafından oluşturulan Ansys Katkı Hazırlama.
  
  

• Süreç Simülasyonu Katmanlı Üretimde, baskı işlemi sırasında meydana gelen fiziksel olayları tahmin etmek ve analiz etmek için hesaplamalı modeller kullanılır. Mühendislerin termal etkileri, artık gerilmeleri, bozulmaları ve eğilme, aşırı ısınma veya füzyon eksikliği gibi potansiyel kusurları anlamalarına yardımcı olur. Süreç simülasyonu, ısı dağılımı, malzeme davranışı ve destek etkileşimi gibi faktörleri simüle ederek, baskıdan önce yapı parametrelerinin, parça yönünün ve destek yapılarının optimizasyonunu sağlar. Bu, maliyetli deneme-yanılma yinelemelerini azaltır, parça kalitesini artırır ve AM üretiminde daha fazla güvenilirlik ve tekrarlanabilirlik sağlar. Ansys Katmanlı Baskı – 3D Baskı makinesi operatörlerinin, parça bozulma izlerini tahmin ederek, yapı hazırlığını (yönlendirme ve destek ihtiyaçları) önererek ve doğrulayarak, prototip testini azaltarak başarılı bir şekilde yazdıracaklarından emin olmak için parçaların hızlı simülasyonlarını gerçekleştirmeleri için bağımsız bir araç
  Additive Print ve Additive Suite lisanslarına dahildir.
  
  
  Daha gelişmiş simülasyonlar şurada gerçekleştirilebilir Ansys Mekanik Yapı hatalarını önlemek için parçalardaki makro düzeydeki bozulmaları ve gerilmeleri tahmin etmek ve farklı eklentiler kullanarak parça oryantasyonu ve destek yerleşimi ve boyutlandırma dahil olmak üzere katmanlı üretim için tasarımları iyileştirmek için trend verileri sağlamak:

  
  DMLM, DMLS veya SLM olarak da bilinen Lazer Toz Yatağı Füzyonunda (LPBF) ince bir metal tozu tabakası biriktirilir ve yüksek oranda odaklanmış bir lazer ışını tozu eriterek bir önceki tabakaya kaynaştırır. Bu işlem katman katman tekrarlanarak katı bir parça oluşturulur. İlk katman, yapı için bir temel sağlayan bir yapı plakası veya alt tabaka üzerinde biriktirilir.

  LENS, EBAM®, WAAM veya LDT olarak da adlandırılan Yönlendirilmiş Enerji Biriktirmede (DED), bir lazer veya elektron ışını önceden katılaşmış malzeme üzerinde bir eriyik havuzu oluşturur ve burada malzeme eklemek için üflenen toz veya beslenen tel verilir. Parçaları bir toz yatağından oluşturan LPBF’nin aksine, DED lokalize malzeme biriktirmeye olanak tanıyarak onarımlar, kaplamalar ve daha büyük yapılar için uygun hale getirir.

  Hem PBF hem de DED prosesleri yüksek sıcaklıklar ve dik termal gradyanlar oluşturarak aşırı ısınmaya, bozulmaya ve artık gerilmelere yol açar. Bu gerilmeler önemli deformasyona neden olabilir, sonraki katman birikimini engelleyebilir ve hatta çatlaklara ve parçanın yapı plakasından ayrılmasına yol açabilir. Ayrıca, parça yapı plakasından çıkarıldıktan sonra, artık gerilmeler daha fazla bozulmaya yol açarak amaçlanan geometriden sapmalara neden olabilir.

  Sinterleme prosesi simülasyonları, karmaşık parçalarda büzülme ve yerçekimsel çarpılmanın tahmin edilmesine yardımcı olarak tasarım sırasında deneme-yanılmayı azaltırken uygulanabilir geometri aralığını genişletir. Bir malzeme sistemi tekrarlanabilir sonuçlarla iyi bir şekilde kalibre edildikten sonra, tasarımı değiştirmek için dengeleme algoritmaları uygulanabilir ve nihai şeklin boyutsal özellikleri karşılaması sağlanabilir.

  CAD modellerinin üretim sürecinde meydana gelen sapmaları telafi etmek için genellikle ayarlamalar gerektirdiği de iyi bilinmektedir. Simülasyon yazılımındaki bozulma telafisi, bu sapmaları düzeltmek için güçlü bir araç olarak hizmet eder. Bozulma telafili bir geometri elde etme süreci, uygulamaya ve tolerans gereksinimlerine bağlı olarak tek bir çözüm içerebilir veya birden fazla yineleme gerektirebilir. Uygun yaklaşımın seçilmesi malzeme özellikleri, üretim kısıtlamaları ve nihai parça özellikleri gibi faktörlere bağlıdır.

• Malzeme analizi. Bu araç ile aynı bağımsız arayüzde barındırılan bilim insanları için bir keşif ortamıdır. Katkılı Baskı. Hedefi Katkı Bilimi LPBF makinesi ve bir malzeme verildiğinde parçanızı oluşturmak için kullanılacak en iyi proses-parametre kombinasyonunu belirlemektir. Bu araştırmaya, proses-parametre kombinasyonlarını eriyik havuzu boyutlarına göre daha az sayıda kabul edilebilir adaya indirgemek için Tek Boncuk Parametrik simülasyonu ile başlarsınız. Tipik olarak daha sonra Tek Boncuk simülasyonundan seçtiğiniz parametreleri kullanarak bir Gözeneklilik simülasyonu yapmak ve bu proses parametreleriyle ilişkili füzyon eksikliği gözenekliliğini belirlemek isteyeceksiniz. Son olarak, Mikroyapı simülasyonları tane desenleri hakkında bilgi verir ve Elektron Geri Saçılım Kırınımı (EBSD) laboratuvar testleriyle karşılaştırılabilir.

• Veri Yakalama ve Yönetimi. Ansys Granta malzeme verilerini yönetmek için kapsamlı bir çözüm sunarak eklemeli üretim döngüsünün veri yakalama ve analiz adımında önemli bir rol oynar. ile Ansys Granta MImühendisler, eklemeli üretim projelerinden doğru bilgileri yakalayıp analiz edebilir, bu da çözümlerin pazara daha hızlı sunulmasına ve kritik süreç ve özellik ilişkilerinin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olur. Kullanımı kolay Makine Öğreniminin Granta MI Eklemeli üretimde deneme ve hatayı azaltır, verileri ve proje bilgisini optimize eder. Ayrıca, Granta MI test laboratuvarından tasarım verilerine kadar verimli, izlenebilir malzeme test ve analiz süreçleri sağlayarak yatırım getirisini en üst düzeye çıkarır. Bu, özellikle malzeme özelliklerinin ve proses parametrelerinin anlaşılmasının parça kalifikasyonu ve teknolojinin tam potansiyeline ulaşılması için çok önemli olduğu katmanlı üretimde önemlidir.
  
  
• Kısmi Yeterlilik. ANSYS ekosistemi, yüksek kaliteli, sertifikalandırılabilir parçalar sağlamak için tasarım doğrulama, yapısal ve termal analiz ve belge kontrolünü entegre ederek Katmanlı Üretim (AM) için Parça Kalifikasyonunda çok önemli bir rol oynar. ANSYS Additive Suite, mühendislerin topoloji optimizasyonu ve distorsiyon telafisi yoluyla tasarımları doğrulamasını sağlayarak üretilebilirliği garanti eder. ANSYS Mechanical ve Fluent, arızaları önlemek için gerilme, artık gerilmeler ve ısı dağılımını tahmin ederek yapısal ve termal analizler gerçekleştirir. ANSYS Granta MI, malzeme verilerini, proses parametrelerini ve test sonuçlarını yakalayarak izlenebilirliği sağlar, havacılık ve tıbbi cihazlar gibi sektörlerde mevzuata uygunluk için belge kontrolünü ve sertifikasyonu kolaylaştırır. Bu bütünsel yaklaşım, deneme-yanılmayı en aza indirerek maliyetleri düşürür ve AM parça onayını hızlandırır.

Sonuç

Ansys Eklemeli Çözümler, aşağıdakilerin tüm potansiyelini ortaya çıkarmak için güçlü, simülasyon odaklı bir yaklaşım sağlar Katmanlı Üretim (AM). Entegre ederek tasarım doğrulama, yapı hazırlama, süreç simülasyonu, malzeme analizi ve veri yönetimiAnsys, AM iş akışı boyunca hassasiyet, güvenilirlik ve verimlilik sağlar. Kimden DfAM ilkeleri ve topoloji optimizasyonu için termal stres tahmi̇ni̇ ve bozulma telafi̇si̇Ansys araçları, mühendislerin deneme-yanılmayı azaltmasına, parça performansını optimize etmesine ve parça kali̇fi̇kasyonu ve belgelendi̇rme. Kaldıraç kullanarak Veri izlenebilirliği için Granta MI ve gelişmiş simülasyonlar için Additive Suiteüreticiler, üretim risklerini ve maliyetlerini en aza indirirken yüksek kaliteli, sertifikalandırılabilir parçaları güvenle üretebilirler.

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.