用AM进行竟彩篮球

竟彩篮球者和制造者必须互相支持,以免出现打印故障。

竟彩篮球者和制造者必须互相支持,以免出现打印故障。

AM系统制造商Desktop Metal开发了一个名为LiveParts的软件,该软件使用算法通过添加虚拟单元(而不是移除材料)来生成拓扑。已知该方法产生的形状更适合于AM。图片由Desktop Metal提供。


经典的参数化CAD竟彩篮球反映了要解决的减法制造方法。您使用软件的方式’s的各种命令,用于从原始形状中移除材料—具有一定深度或高度的2D轮廓—创建最后一部分’的几何形状,模仿了零件最终在机加工车间中的生产方式。

但是增材制造(AM)或3D打印与减法制造相反。该技术通过将几何体每次沉积一层并通过在构建室内沉积和粘合材料来创建零​​件。 AM专用的竟彩篮球软件程序正在兴起,并且数量正在增加。例如,调幅系统制造商 桌面金属 该公司已经开发了自己的竟彩篮球软件,称为Live Parts,该软件使用算法(可以这么说)通过添加体积粒子来生长零件。

但是像Live Parts这样的软件是一个例外。当前,CAD软件仍然是主要的竟彩篮球工具。在本文中,我们向AM专家咨询了与直觉却不可避免的工作流程有关的指导:如何在模仿减法的CAD工具中竟彩篮球加法过程。他们中的大多数人都有类似的回答:您需要不同的心态。

与制造商紧密合作

雷·霍夫(Ray Huff),副工程师, 沃勒斯协会是增材制造(DfAM)循环竟彩篮球研讨会(DfAM)的讲师之一,该研讨会由以年度AM行业报告而闻名的分析公司Wohlers Associates组织。

“很多时候,竟彩篮球师与机器操作员保持距离。竟彩篮球人员进行竟彩篮球,然后将文件发送给制造店或制造团队以制造零件,” says Huff. “使用AM,因为竟彩篮球与流程紧密相关,所以它’这对竟彩篮球人员经常与机器操作员联系很有帮助。机器操作员通常可以告诉您零件为何会发生故障,或者零件中需要更多支持的地方。”

失真竟彩篮球

AM机器操作员可能会告诉您的一件事是如何竟彩篮球变形。许多AM系统涉及的热化学过程—特别是在金属增材制造系统中—导致某些零件变形。这意味着,要获得所需的几何形状,您需要预测在构建过程中将发生的变形,然后创建稍微夸张的几何形状,以在变形后产生所需的形状。

仿真软件制造商 ANSYS 提供以AM为中心的解决方案,称为ANSYS Additive Suite,ANSYS Print和ANSYS Prep。该软件包括用于解决失真补偿的工具。在CAD软件中工作的人员也可以使用集成的仿真程序来仿真和预测变形。例如,在CATIA中竟彩篮球几何( 达索系统èmes’3DEXPERIENCE品牌),并在SIMULIA中模拟AM中的热活动(同样来自Dassault Systèmes).

悬垂和格子

物化 以其Magics STL编辑器软件而闻名,用于准备发往AM的几何图形。该公司主要服务于制造业和医疗行业,还提供印刷服务。

“零件失效的主要原因是该竟彩篮球从未针对3D打印进行过优化,”Materialise竟彩篮球工程经理Dries Vandecruys说。“为具有悬垂且壁厚不逐渐增大的传统制造而竟彩篮球的零件极大地增加了失败的可能性。因此,首先,在您使用金属3D打印时要考虑其特殊性’重新竟彩篮球零件。”

寻找最佳方向并 零件在构建区域中的放置是 增加吞吐量的策略的一部分。 图片由Materialise提供。

“用于金属的Materialized e-Stage软件确实有助于解决这些问题,” adds Vandecruys. “它可以在Magics中自动生成支持结构。使用模拟模块,您可以走得更远,立即模拟打印过程,因此可以根据需要更改竟彩篮球。所有这些都有助于显着减少构建崩溃的次数。”(有关悬垂的更多信息,请阅读“AM模拟使金属变得更加复杂.”)

欧特克 提供Autodesk Netfabb,这是一种用于AM的连接竟彩篮球和仿真程序包。它还提供Autodesk Fusion 360,这是一个集成的CAD-CAM-CAE软件包,具有云增强功能。 Fusion 360包含生成竟彩篮球,可让该软件根据用户指定的参数(例如应力载荷,材料,质量和重量)自动生成合适的拓扑。

“Today’产生的结果都是基于单一材料的坚固的CAD几何形状。他们可能会避免创建大悬垂之类的特征,以最大程度地减少AM中对支撑结构的需求,并控制最小的成员大小以便可以打印它们,但是他们不知道应该使用该对象打印的参数。他们认为竟彩篮球对外部负载的响应将完全致密且均匀,”注意:Autodesk高级产品经理Sualp Ozel。

有了AM’也可以选择竟彩篮球具有网格结构的零件,从而使零件更轻。它’s an option that’通常用传统的制造方法生产起来成本太高或不切实际。一些更新的针对AM的软件,例如 n拓扑 视锥 (由PTC于去年11月获得),包括此功能。既有的CAD和仿真软件开发人员也正在添加该功能以利用AM’s unique strength.

模拟构建过程

在标准CAD竟彩篮球中,您可以模拟零件如何响应应力载荷,例如压力,重量,热量或气流。使用AM,模拟构建过程也是准备工作的一部分。没有此步骤,打印作业失败的风险会增加。

“在开始打印之前,请确保通过仿真程序包对[零件]进行虚拟验证。借助Magics中的模拟模块,我们可以轻松进行模拟,因为您可以在打印准备软件中模拟构建过程,而无需打开新程序,” says Vandecruys.

“使用Metal AM,您确实需要竟彩篮球构建,而不仅仅是一部分。考虑一下它的制造方式:您会在一个构建板上印刷许多相同的零件,还是一次构建多个不同的零件,以便以后组装?知道这一点后,您应该对最好的定位方向有所了解,从而使您可以更好地竟彩篮球过程,”Dassault Syst产品组合经理Mark Rushton说èmes.

方向可能会加快打印过程。单个打印托盘或打印室可以同时生产多个零件。因此,能够在托盘上安装尽可能多的零件或单元会影响生产产量。

但这也被以下事实抵消:在某些方向上,零件可能需要更多的支撑结构才能在打印过程中支撑它。寻找最佳的定位策略和方法来减轻对支持的需求是CAD竟彩篮球师在将自己的脚趾放在AM上时正在逐渐学习的新技能。

唐’t忘记后处理

呼唤后处理AM’s “dirty little secret.” Vandecruys warns “后处理是相当劳动密集型的。这限制了您的竟彩篮球自由度,并且在竟彩篮球阶段需要一些额外的考虑。”

零件从打印机中取出后进行后处理。这可能涉及清除滞留在运河,水槽和洞室内的材料;平滑接触表面以去除打印痕迹;并删除打印过程所需的但不是原始竟彩篮球一部分的支撑结构。

如果印刷的零件是原型零件或同类零件,则此问题可能无关紧要,因为它可以作为一次性措施来处理。但是,对于将增材制造或金属增材制造作为大规模生产手段的企业而言,工作量是巨大的。

“即使您精心竟彩篮球并在AM中生产了它,仍然可能需要加工表面或清理内部通道,”霍夫指出。通过避免导致后处理的几何类型,可以在竟彩篮球阶段缓解其中的某些问题。

模拟构建过程是确保金属增材制造成功的关键。 图片由Materialise提供。

“当您打印较大的网格物体(如医疗行业的多孔结构)时,它会’首先要考虑清洁过程以及如何确保将所有粉末从筛网上清除掉,这一点非常重要,” says Vandecruys.

与传统的CAD竟彩篮球相比,AM的竟彩篮球意味着了解如何构建零件。这些知识主要位于制造领域,而不是概念竟彩篮球。因此,为避免潜在的昂贵金属印刷工作灾难,竟彩篮球人员需要与制造商紧密合作。

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黄健贤

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