MTC開發(fā)新的模擬應(yīng)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(yīng)用程序，該應(yīng)用程序?qū)τ诒姸?D打印生態(tài)系統(tǒng)制造商來(lái)說(shuō)非常有用的系統(tǒng)。該團(tuán)隊(duì)一直在使用仿真軟件來(lái)測(cè)試組件的設(shè)計(jì)，并且最近開始開發(fā)應(yīng)用程序，使多個(gè)不同部門能夠隨著時(shí)間的推移模擬制造部件的性能。這鼓勵(lì)了多學(xué)科合作，以便在設(shè)計(jì)階段改進(jìn)部件并簡(jiǎn)化工作流程。

MTC主要涉及航空航天公司，為他們提供設(shè)計(jì)和原型，并研究新的3D打印技術(shù)以優(yōu)化其客戶運(yùn)營(yíng)。 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(zhǔn)確性方面擁有明顯的優(yōu)勢(shì)，但缺陷也相對(duì)普遍。由于高溫梯度和快速冷卻的熱循環(huán)會(huì)在沉積過程中導(dǎo)致殘余應(yīng)力，并且這會(huì)逐漸改變微結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)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(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)。該團(tuán)隊(duì)使用物理模擬來(lái)預(yù)測(cè)變形將如何發(fā)生，然后從中反向工作。這使得設(shè)計(jì)師可以相應(yīng)地調(diào)整其初始設(shè)計(jì)。

MTC物理模擬部門的組長(zhǎng)Borja Lazaro Toralles說(shuō)：“我們創(chuàng)建了一個(gè)模擬預(yù)測(cè)零件構(gòu)造過程中的應(yīng)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�！盩oralles說(shuō)。 “一旦我們掌握了這些信息，就可以反轉(zhuǎn)零件設(shè)計(jì)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(shí)際想要的形狀�！�


該團(tuán)隊(duì)通常使用COMSOL Multiphysics軟件環(huán)境進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)測(cè)試，驗(yàn)證和性能預(yù)測(cè)。在這個(gè)平臺(tái)中，可以根據(jù)COMSOL模型開發(fā)更小的應(yīng)用程序。他們開發(fā)的應(yīng)用程序能夠使用物理模擬預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的變形，并且設(shè)計(jì)人員，研究人員和工程師可以使用它，而無(wú)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(xì)，直至微觀結(jié)構(gòu)。但是由于計(jì)算成本的原因，它們不適合模擬大部分構(gòu)建，“Toralles解釋說(shuō)。 “他們永遠(yuǎn)占用。但是我們?nèi)匀恍枰�了解整個(gè)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)施加分析溫度場(chǎng)。這減少了解決時(shí)間，但仍然提供了準(zhǔn)確的解決方案�！�

COMSOL模型的輸入?yún)��?shù)為應(yīng)用程序進(jìn)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(hào)可用于各種不同的材料，從航空級(jí)鈦到不銹鋼，可測(cè)試任何形狀或尺寸的零件。該應(yīng)用程序可以在線獲得，并且設(shè)計(jì)用于由仿真工程師和零件設(shè)計(jì)師進(jìn)行分析。為了縮小不同部門之間的差距，應(yīng)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(wú)意的錯(cuò)誤。這意味著與該零件相關(guān)的每個(gè)人都可以訪問相同的預(yù)測(cè)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(dǎo)致整個(gè)原型制作工作流程得到優(yōu)化，適用于各種不同的客戶。

來(lái)源： YT3D咨訊