Интервью с экспертом:генеральный директор nTopology о расширении потенциала AM с помощью программного обеспечения для генеративного дизайна

Сегодня инженеры обладают арсеналом передовых программных инструментов, которые помогают им решать сложные инженерные задачи в аддитивном производстве. Одним из таких инструментов является программное обеспечение для генеративного проектирования, которое использует мощные вычисления для создания инновационных вариантов дизайна.

В сочетании с AM генеративное проектирование помогает снизить производственные затраты, создавая при этом очень сложные и легкие конструкции, которые было бы трудно, если вообще возможно, изготовить с помощью традиционных процессов.

Чтобы узнать больше о программном обеспечении для генеративного проектирования, мы поговорили с Брэдли Ротенбергом, генеральным директором nTopology, нью-йоркской компании, поставляющей инженерное программное обеспечение nTop Platform как для AM, так и для обычного производства. Мы обсудили, что делает генеративный дизайн критически важным для AM, совместимость программного обеспечения и захватывающие тенденции в дизайне для AM.

Не могли бы вы рассказать мне немного о nTopology?

nTopology - компания по разработке программного обеспечения, основанная в 2015 году. Ее штаб-квартира находится в Нью-Йорке, в самом центре Манхэттена.

В 2019 году мы запустили платформу nTop, чтобы дать инженерам возможность разрабатывать революционные продукты.

Сегодня наше программное обеспечение используется сотнями инжиниринговых компаний тысячами инженеров в своих самых передовых проектах в аэрокосмической, автомобильной, медицинской и легкой промышленности.

Чем платформа nTop отличается от других программных решений для 3D-дизайна, уже существующих на рынке?

nTopology использует совершенно другой подход к тому, как мы представляем геометрию как уравнение, а не как BRep или сетку.

Существующие инструменты САПР изначально были созданы для создания чертежей деталей, тогда как наше программное обеспечение создано с нуля для изготовления деталей на основе инженерных требований.

Геометрия в nTop Platform, представленная в виде уравнения, позволяет нам очень быстро создавать невероятно сложные геометрические формы, а затем, исходя из этого «дизайна», мы можем создать многоразовый рабочий процесс, чтобы в случае изменения конструкции При необходимости мы можем изменить уравнение, и геометрия обновится без ошибок перестроения.

Почему такие инструменты, как оптимизация топологии и генеративное проектирование, так важны для процесса аддитивного производства?

Генеративное проектирование позволяет инженеру исследовать пространство проектирования способами, невозможными с помощью ручных проб и ошибок. Это также позволяет инженеру исследовать решения, которые, возможно, не были интуитивно понятными с учетом их понимания материалов и физики.

Подход nTopology к генеративному проектированию позволяет инженеру видеть и управлять каждым параметром уравнения генеративного проектирования. Это не система «черного ящика», в которую вы загружаете некоторые конструктивные ограничения и загружаете «решение» без возможности увидеть, что движет геометрией или как ее изменить.

Мы считаем, что генеративное проектирование - это инструмент, помогающий инженеру исследовать и сотрудничать с ним, а не решение, которое можно использовать в один клик.

Дизайн для аддитивного производства (DfAM) открывает как новые возможности, так и проблемы. Можете ли вы поделиться некоторыми советами, которые помогут инженерам и дизайнерам, впервые знакомым с AM, начать работу с DfAM?

Мы рекомендуем получить совет от тех, кто уже прошел процесс внедрения AM.

Индустрия прошла путь от прототипирования, замены существующих деталей до реального дизайна для AM, и мы видим, что большинство наших клиентов прошли тот же путь и теперь находятся на этапе проектирования для AM. .

Также важно понимать, что каждый процесс имеет совершенно разные конструктивные ограничения, поэтому знание процесса, для которого вы разрабатываете, имеет решающее значение.

Дженнифер Брэкен из Пенсильванского университета создала Рабочий лист GAPS для лазерной наплавки порошка в слое - отличный пример того, подходит ли ваша конструкция для данного процесса. Это касается геометрии, но мы рекомендуем вам посоветоваться с опытным специалистом.

Какие приложения могут получить наибольшую выгоду от сочетания генеративного дизайна и AM?

В nTopology мы видим внедрение генеративного дизайна в нескольких различных направлениях. Один из них - это планирование экспериментов, запуск скриптов для создания тысяч проектов для последующего моделирования или физического тестирования.

Другой - это исследование геометрии поверхности, например, с помощью оптимизации топологии, чтобы помочь сбалансировать баланс между весом и прочностью или жесткостью.

Третий случай - создание свойств материала с помощью мезоструктур, имитирующих плотность кости в медицинских имплантатах или оптимизирующих тепловые свойства при отводе тепла.

Хотя некоторые из них могут и используются нашими клиентами с другими технологиями производства, аддитивное производство лучше всего подходит для дополнительной свободы (или ограничения) одновременного определения свойств материала и геометрии.

Одна из проблем, которые мы видим в экосистеме программного обеспечения для 3D-печати, - это отсутствие большей совместимости. Что ты думаешь по этому поводу?

Мы в nTopology усердно работали, чтобы поддерживать отношения с как можно большим количеством поставщиков программного и аппаратного обеспечения.

Не существует единого решения для всех форматов файлов, но, учитывая сложность данных, которые мы передаем в производственный процесс, мы считаем крайне важным создание максимально удобного потока данных для наших клиентов.

Мы приняли формат 3MF, который очень эффективен во все большем количестве сценариев обмена, а также для экспорта форматов срезов, таких как CLI и CLF, а также стеки растровых изображений и даже CSV, который может включать такую ​​информацию, как скорость лазера и мощность.

Мы также принимаем собственные САПР, сетки и данные моделирования напрямую из таких инструментов, как ANSYS и ABACUS, а также в более непонятных и нестандартных форматах, таких как сетки вокселей. И что будет становиться все более и более важным, так это то, что у нас есть доступ к командной строке для подключения к таким инструментам, как ModeFRONTIER, Python и, ну, в общем, Excel.

Обмен данными находится в центре всего, что мы делаем.

Какие тенденции в AM вы больше всего волнуете?

Мы очень рады, когда видим, как дизайн переходит из лабораторий прототипирования и НИОКР в критически важные части конечного использования.

Мы рады видеть, что nTopology помогает разблокировать геометрические ограничения, с которыми инженеры сталкивались при использовании традиционных систем САПР, для создания продуктов с более высокими характеристиками и гораздо большей эффективностью.

Наконец, мы рады видеть все более широкое внедрение новых подходов к проектированию и проектированию, которые обращаются к свободе И ограничениям каждого из различных процессов в AM.

Что ждет nTopology на горизонте?

Мы планируем использовать наше недавнее финансирование для ускорения разработки платформы nTop и расширения нашего международного присутствия на рынке AM и за его пределами.

Хотя многие из наших первых клиентов приняли нас в качестве своего инструмента DfAM, некоторые наших крупнейших клиентов уже используют нас для других производственных процессов, от проектирования литьевых форм и компоновки композитов до пробивки миллионов отверстий в металлической пластине.

Есть ли еще какие мысли, которыми вы хотели бы поделиться с нашими читателями?

Мы хотели бы поблагодарить всех за всю их поддержку до сих пор, мы получили столько отличных отзывов, которые напрямую повлияли на дорожную карту для нашей разработки программного обеспечения, чтобы гарантировать, что мы помогаем получить максимальную возможную выгоду от их передовых производственных процессов.

Нам не хватает вас всех лично, но если вы хотите узнать последние новости о том, что мы делаем, посетите наш сайт, так как мы постоянно проводим быстрые демонстрации каждую неделю, более подробные веб-семинары с некоторыми из наших клиентов и партнеров, а также регулярно проводят серию DfAM, на которой у нас есть эксперты со всего мира, рассказывающие о своем подходе к дизайну для AM.

И, наконец, спасибо AMFG за возможность обсудить дорогие нашему сердцу темы.