10 компаний, предлагающих передовое программное обеспечение для моделирования 3D-печати

Как мы уже видели ранее, 3D-печать быстро выходит за рамки производства прототипов. Однако этот переход сопряжен с проблемами, поскольку повторяемость процесса и обеспечение качества - две проблемы, на которые ссылаются многие производители. Поэтому неудивительно, что производители ищут способы оптимизации процессов AM в стремлении к большей повторяемости и надежности.

Программное обеспечение для моделирования может быть одним из способов добиться этого. Обеспечивая согласованность и более высокое качество деталей, моделирование является одним из инструментов, который может еще больше улучшить процессы AM. Поэтому мы составили список из 10 компаний-разработчиков программного обеспечения, предлагающих инновационные решения моделирования для производства AM, а также их ключевые особенности. Но сначала давайте выясним, почему моделирование важно для аддитивного производства.

Преимущества программного обеспечения для моделирования 3D-печати

Для успешной 3D-печати деталей требуется понимание процессов проектирования и производства. Металлические детали, например, могут иметь плохие механические свойства из-за пористости или деформироваться из-за остаточных напряжений. В случае пластика детали могут деформироваться, выходить из строя или иметь проблемы с адгезией к основанию. Хотя использование метода проб и ошибок было обычным подходом для компаний, ищущих повторяемый процесс, это может включать в себя изменение параметров печати несколько раз, прежде чем будет достигнута успешная печать.

Ответом на качество и повторяемость деталей в 3D-печати может быть программное обеспечение для моделирования. Это относится к любому моделированию процесса 3D-печати, и некоторые из ключевых преимуществ включают:

• Больше шансов на успех :Программное обеспечение для моделирования может помочь избежать неудачных распечаток, оценивая конструкцию и характеристики детали.
• Лучшее понимание процессов AM :С моделированием процесса 3D-печати становится легче понять ключевые переменные, такие как ориентация печати, мощность и скорость лазера, расположение опор и их влияние на печатаемые детали.
• Оптимизация производства :Поскольку моделирование помогает снизить вероятность деформации детали, можно увеличить скорость производства и постобработки, а также сделать процесс печати более повторяемым.

• Снижение затрат :Моделирование деталей может снизить общую стоимость аддитивного производства за счет минимизации отходов материала, вызванных неудачной печатью.

10 вариантов программного обеспечения для моделирования для 3D-печати

1. Аддитивная печать ANSYS

Поддерживаемые технологии :SLM / DMLS

Что предлагается :Программное обеспечение Additive Print от американской компании по инженерному моделированию ANSYS помогает проверять конструкцию металлических деталей, прогнозируя различные элементы процесса печати. Например, программное обеспечение может помочь визуализировать изготовление детали, давая представление о потенциальных деформациях и областях детали, на которые может повлиять остаточное напряжение. Программное обеспечение также можно использовать для автоматического создания оптимальных опорных структур и создания файлов STL с компенсацией искажений.

Помимо решения для аддитивной печати, ANSYS также предоставляет аддитивный пакет и аддитивную науку. Первый включает дополнительные возможности, такие как оптимизация топологии и термический анализ. Последний используется для точной настройки параметров машины и материалов, а также для моделирования микроструктуры, что помогает понять свойства готовой печатной детали.

2. FLOW-3D от Flow Science

Поддерживаемые технологии :SLM / DMLS, DED, Binder Jetting

Что предлагается :FLOW-3D, разработанный компанией Flow Science со штаб-квартирой в США, может моделировать аспекты различных процессов 3D-печати, включая наплавку порошка, DED и Binder Jetting. Благодаря технологиям плавления в порошковом слое FLOW-3D можно использовать для моделирования распределения порошка, лазерного плавления порошка, образования ванны расплава и затвердевания. Таким образом, пользователи могут точно оценить тепловые искажения, пористость и другие проблемы, влияющие на качество детали, напечатанной на 3D-принтере.

FLOW-3D может быть полезным инструментом для исследовательских лабораторий и академических университетов, разрабатывающих новые металлические порошки для аддитивного производства. Благодаря мультифизическому подходу к процессу печати, FLOW-3D предлагает ценную информацию о процессе, которая помогает оптимизировать параметры печати и обеспечивает лучшее понимание микроструктуры порошка.

3. COMSOL Multiphysics®

Поддерживаемые технологии :SLM / DMLS, SLS, FDM

Что предлагается :Программное обеспечение COMSOL Multiphysics®, разработанное голландской компанией COMSOL, направлено на оптимизацию процесса аддитивного производства как пластмасс, так и металлов. Программное обеспечение помогает прогнозировать механические и микроструктурные свойства конечного продукта, такие как окончательная форма, деформация и уровни напряжений. Путем моделирования и оценки параметров процесса программное обеспечение COMSOL определяет наилучшую стратегию печати и геометрию детали для достижения надлежащего промышленного качества для печатной детали.

Программное обеспечение может стать полезным дополнением для исследовательских групп, изучающих процессы аддитивного производства, а также для промышленных пользователей, желающих проверить качество и производительность своих деталей, изготовленных аддитивным способом.

4. ESI Аддитивное производство

Поддерживаемые технологии :SLM / DMLS, DED

Что предлагается :Французская компания ESI разработала свой инструмент моделирования с акцентом на выявление производственных дефектов, остаточных напряжений и уровней пористости. Имея дело с множеством физических аспектов процесса печати, ESI Additive Manufacturing может предсказать поведение детали в процессе ее изготовления, а также ее окончательные свойства и качество материала (например, шероховатость и деформации поверхности) после снятия с платформы сборки. .

5. GENOA 3DP корпорации AlphaSTAR

Поддерживаемые технологии :SLS, SLM / DMLS

Что предлагается :Пакет моделирования GENOA 3DP, ориентированный на исследователей и коммерческих пользователей, может прогнозировать деформацию, остаточное напряжение, трещины и пустоты в деталях, произведенных аддитивно. Чтобы найти оптимальные условия печати, этот программный инструмент предоставляет инженерам платформу для копирования параметров материалов и процессов AM и оценки слабых мест этих параметров. Хотя GENOA 3DP изначально разрабатывался с учетом термопластов, недавно в инструмент моделирования были добавлены возможности моделирования металла AM.

6. Digimat-AM от e-Xstream

Поддерживаемые технологии :FDM, SLS

Что предлагается :Digimat-AM - это решение e-Xstream для моделирования процессов 3D-печати пластмасс и композитов. Программное обеспечение Digimat-AM может похвастаться встроенной базой данных материалов, которая позволяет рассчитывать механические, термические и электрические свойства материала, а также коробление, остаточное напряжение и пористость детали.

Одна интересная особенность Digimat-AM - это возможность анализировать характеристики деталей в зависимости от их ориентации в процессе печати. Эта функция особенно важна для FDM, где ось Z детали обычно намного слабее, чем оси X и Y. Используя данные моделирования, инженеры могут найти лучшую ориентацию печати, чтобы гарантировать, что области, для которых важна прочность, будут напечатаны по осям X и Y.

7. Amphyon от компании Additive Works

Поддерживаемые технологии :SLM / DMLS

Что предлагается :Amphyon, разработанный немецкой новой компанией Additive Works, специализируется на процессах 3D-печати металлом. Amphyon может моделировать различные этапы процесса аддитивного производства, от самого процесса печати до этапов последующей обработки, таких как снятие с рабочей пластины и вторичная термообработка.

Программное обеспечение подходит для компаний, которые учатся решать типичные проблемы 3D-печати металлом и ищут способы оптимизации производства. Например, с помощью смоделированного процесса наращивания можно рассчитать напряжения и деформации деталей и учесть их в новой бездефектной конструкции детали - таким образом достигается более высокое качество детали и большая стабильность процесса.

8. Добавка Simufact для Simufact

Поддерживаемые технологии :SLM / DMLS

Что предлагается :Simufact Additive - это облачный программный пакет, разработанный немецкой компанией Simufact, специализирующейся на программном обеспечении для моделирования. Он предлагает набор инструментов для воспроизведения основных процессов механической обработки металла и последующих этапов, таких как термообработка. Программное обеспечение помогает пользователю определить наилучшую ориентацию сборки, автоматически оптимизировать вспомогательные структуры и выявить потенциальные производственные проблемы.

Одна особенность, которую мы находим особенно привлекательной, - это компенсация искажений. Это относится к автоматической оптимизации деформации детали путем определения допустимых отклонений и последующего создания геометрии с минимальной деформацией. Используя этот инструмент, дизайнеры и инженеры могут избежать дорогостоящих пробных отпечатков.

9. Netfabb от Autodesk

Поддерживаемые технологии :SLM / DMLS, DED

Что предлагается :Autodesk - один из ведущих разработчиков программного обеспечения для 3D-печати. В дополнение к хорошо известной функции генеративного проектирования Autodesk Netfabb предлагает инструменты моделирования, которые могут прогнозировать тепловое и механическое поведение деталей, выявляя деформации в виртуальной среде. Благодаря облачным возможностям, доступным в Netfabb Premium и Netfabb Ultimate, моделирование сложных деталей может выполняться намного быстрее, чем с помощью локальных решателей.

10. Dassault Systèmes SIMULIA

Поддерживаемые технологии :SLM / DMLS, FDM, SLS

Что предлагается :SIMULIA - это программный продукт, используемый для оптимизации процесса печати посредством моделирования, а также для прогнозирования деформации деталей, остаточных напряжений и микроструктуры металлических и композитных деталей.

Программное обеспечение включает в себя набор инструментов, которые помогают преодолеть проблему предсказуемости машиностроения. Например, программное обеспечение SIMULIA можно использовать для моделирования микроструктуры материала, фиксируя любые изменения в материале, которые могут произойти в процессе печати. Затем результаты моделирования можно применить для выбора лучшего материала для конкретного применения.

Программное обеспечение для моделирования:шаг к большей надежности и автоматизации

Компании, использующие аддитивное производство для производства, все больше осознают важность моделирования для всех аспектов производственного процесса. Как видно из списка, многие софтверные компании нацеливают свои решения на 3D-печать металлом, которая в последние годы переживает взрывной рост. Для металлических AM моделирование не только помогает лучше понять, оценивать и понимать процесс печати, но также подталкивает технологию к большей повторяемости и точности, преодолевая дорогостоящий подход проб и ошибок.

В будущем мы ожидаем, что программное обеспечение для моделирования станет более точным в прогнозировании проблем, особенно при 3D-печати металлом, и сможет исправлять дефекты и оптимизировать параметры печати. Поскольку аддитивное производство также движется к большей автоматизации, программное обеспечение для моделирования станет одним из решающих факторов в ускорении этого перехода и создании основы для интеллектуального, высокооптимизированного аддитивного производства.