Почему вы должны использовать технологии моделирования и 3D-печати вместе

При сравнении методов аддитивного производства с его традиционными предшественниками необходимо предвидеть существенные различия в свойствах материалов. На диаграмме слева представлен обзор критериев эффективности и сравнение 3D-печати и CAE.

Каждый метод 3D-печати обеспечивает различный набор механических и термических свойств, а также качества связывания слоев, которые отличают его от компонентов, произведенных с помощью инструмента для литья под давлением. Независимо от того, является ли материал термопластом или термореактивным материалом, эти качества будут определять потенциальные возможности его применения.

Технология 3D-печати FDM и популярные материалы

Моделирование наплавлением Технология 3D-печати имеет особое преимущество использования настоящих термопластов. Это дает инженерам возможность выбирать из ряда материалов, которые будут действовать аналогично производственным материалам, с которыми они знакомы. Популярные материалы FDM такие как поликарбонат и нейлон 12, могут быть использованы для предварительной подготовки компонентов, однако многослойное качество 3D-печати дает анизотропные характеристики, которые определяют, как деталь действует во время сценария тестирования.

Виртуальная проверка характеристик конструкции с помощью технологии моделирования

Вот где моделирование помогает нам заполнить некоторые пробелы в прогнозировании и не позволяет печатать плохие идеи. Конечно, я бы лучше напечатал плохую идею, чем слепил или отлил ее из мягкого инструмента. 3D-печать - это быстро и затраты снизились, но остановка, чтобы оценить эффективность вашего дизайна, фактически помогает сократить ненужные циклы на принтере и дает больше информации о производительности в полевых условиях.

Даже когда мы обрабатываем детали, качество которых очень близко к производственному, виртуальное тестирование имеет ряд явных преимуществ по сравнению с физическим тестированием. В частности, это идеальная среда без шума, где мы можем действительно сравнить яблоки с дизайном яблок. Кроме того, с помощью моделирования мы можем визуализировать такие величины, как поток жидкости или напряжения, которые сложно измерить физически или их количественно измерить дорого.

Сравнение физического и виртуального тестирования

Теперь мы можем использовать 3D-печать для визуализации результатов анализа. Моделирование всегда было отличным инструментом визуализации, но теперь мы можем «почувствовать» эти результаты и держать их в руках!

Использование технологий моделирования и 3D-печати для оптимизации дизайна

Два самых интересных достижения в CAE и 3D-печати - это инструменты для оптимизации формы. Полезно провести одно исследование для одного сценария нагрузки. Это значение возрастает на несколько порядков, когда вы можете автоматически оптимизировать для нескольких вариантов использования или загрузки с помощью технологий моделирования внутри таких инструментов, как solidThinking Inspire.

Рабочий процесс оптимизации с использованием solidThinking Inspire

Инструменты оптимизации топологии существуют довольно давно, и в первые годы они были ограничены из-за ограничений формы для типичных методов производства. Затем эти коды стали более умными, и в них были включены положения об производственных ограничениях, чтобы убедиться, что оптимизированная конструкция осуществима.

Теперь, когда 3D-печать становится производственным вариантом он открывает двери для форм, которые нам приходилось «выбрасывать» раньше. Как и в случае с традиционными методами производства, необходимо учитывать влияние технологического процесса.

Рабочий процесс моделирования процесса 3D-печати

Мы могли бы физически напечатать сотни деталей, используя разные пути сборки и настройки процесса, но вскоре это становится непозволительно дорогостоящим и временным. Инструменты моделирования теперь используются для учета переменных печати, что позволяет инженерам прогнозировать влияние процесса 3D-печати на конечную часть.