3D打印，工藝仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：zhuge000 創(chuàng)建時(shí)間：2020-04-01
3D打印，工藝仿真的視頻教程
更智能的3D打印設(shè)計(jì)和工藝仿真應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)
以應(yīng)力為導(dǎo)向的創(chuàng)成式設(shè)計(jì) 快速獲得多組輕質(zhì)、一體、光順的候選方案 無(wú)網(wǎng)格拓?fù)鋬?yōu)化分析 無(wú)需第三方軟件，可將優(yōu)化結(jié)果文件轉(zhuǎn)換為CAD幾何 同一平臺(tái)下對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行應(yīng)力、模態(tài)的精準(zhǔn)校驗(yàn) 對(duì)優(yōu)化方案，做打印可行性分析，獲取最佳的打印方案
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Inspire 中 3D 打印隱式建模與仿真驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)
本場(chǎng)研討會(huì)將為您介紹： 1.隱式建模方法； 2.Inspire-SimSolid 快速無(wú)網(wǎng)格仿真； 3.隱式晶格與增材制造。
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3D打印仿真分析（Python實(shí)現(xiàn)多個(gè)step、生死單元，適用于焊接仿真、激光同軸送粉、激光熔覆）
ABAQUS 3D打印仿真分析 涉及3D打印基板、打印件建模，Python實(shí)現(xiàn)多個(gè)分析步step設(shè)置，Python實(shí)現(xiàn)生死單元設(shè)置，DFLUX熱源子程序設(shè)置 適用于激光同軸送粉、激光熔覆、激光近凈成形LENS、焊接仿真
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3D打印，工藝仿真的實(shí)例教程
采用MSC提供的特殊建模技術(shù)，無(wú)論部件形狀多么復(fù)雜都能快速建立適合 3D打印工藝仿真的模型；在求解技術(shù)方面中，通常一個(gè)復(fù)雜的3D打印工藝仿真可以在幾十分鐘到數(shù)個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，預(yù)測(cè)的變形誤差在5%以內(nèi)。下面是實(shí)際通用機(jī)械和飛機(jī)結(jié)構(gòu)金屬3D打印仿真的結(jié)果示意圖：
近期，河北工業(yè)大學(xué)聯(lián)合海克斯康工業(yè)軟件技術(shù)團(tuán)隊(duì)在金屬BJ工藝的相關(guān)研究中取得突破。通過(guò)Cradle CFD構(gòu)建滲透模型，揭示了溫度對(duì)粘結(jié)劑滲透的雙重作用機(jī)制，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真結(jié)果的可靠性。
設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
盡管BJ技術(shù)前景廣闊，但其工藝優(yōu)化仍面臨兩大難題：
? 滲透機(jī)理復(fù)雜：液滴的鋪展、滲透受慣性力、重力、粘性力等共同影響，難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接觀測(cè)；
? 溫度敏感性高：粘結(jié)劑的粘度隨溫度變化顯著，導(dǎo)致工藝穩(wěn)定性難以把控。
粘結(jié)劑與粉末床的相互作用過(guò)程
設(shè)計(jì)案例
技術(shù)亮點(diǎn)
? 差異化網(wǎng)格劃分：針對(duì)液滴、空氣域和粉末床區(qū)域分別優(yōu)化網(wǎng)格密度，既保證界面捕捉精度，又避免計(jì)算資源浪費(fèi)；
? 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證：對(duì)比三種網(wǎng)格方案（節(jié)點(diǎn)數(shù)從165萬(wàn)到736萬(wàn)），最終選擇誤差的中等密度網(wǎng)格，兼顧效率與準(zhǔn)確性。
網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立性驗(yàn)證
仿真結(jié)果：溫度如何改寫滲透規(guī)則？
通過(guò)Cradle CFD模擬不同溫度（20℃—40℃ ）下的單液滴與雙液滴滲透過(guò)程，研究團(tuán)隊(duì)揭示了溫度對(duì)粘結(jié)劑行為的雙重影響：
? 縱向滲透增強(qiáng)：溫度升高導(dǎo)致粘結(jié)劑粘度下降，流動(dòng)阻力減小，液滴更易深入粉末床。
? 橫向鋪展受限：高溫下，毛細(xì)力主導(dǎo)液滴向孔隙內(nèi)部滲透，而非持續(xù)橫向擴(kuò)展。
不同溫度下粘結(jié)劑的鋪展形貌
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：從虛擬到現(xiàn)實(shí)的閉環(huán)驗(yàn)證
為驗(yàn)證仿真結(jié)果，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的打印實(shí)驗(yàn)。采用M400Pro金屬3D打印機(jī)，在不同溫度下打印15 mm×10 mm×8 mm的長(zhǎng)方體生坯。
展開(kāi) Modeclix是一種創(chuàng)新性的3D打印織物制造工藝。在上個(gè)星期于丹麥奧胡斯市舉行的時(shí)尚和科技活動(dòng)Aarhus Walks on Water上，用這項(xiàng)技術(shù)制造的3D打印服飾吸引了眾多目光。
在活動(dòng)中，參觀者可以看到用Modeclix技術(shù)制作的連衣裙、配件和其他服裝。該工藝由英國(guó)赫特福德大學(xué)商業(yè)與創(chuàng)新副院長(zhǎng)Shaun Borstrock與設(shè)計(jì)師Mark Bloomfield共同開(kāi)發(fā)，后者也是3D打印首飾公司Electrobloom的創(chuàng)始人。
Modeclix使用激光燒結(jié)增材制造技術(shù)來(lái)制造織物片段，制作材料為塑料。打印完成后，這些片段可以組裝成各種風(fēng)格和尺寸的服飾，如驚艷的禮服、休閑的連衣裙、襯衫，甚至錢包。
值得注意的是，Modeclix織物有著無(wú)限的時(shí)尚潛力，由于使用互鎖部件，它們可以被拆分開(kāi)并被重新組裝成全新的服飾。
這些高度柔韌的材料可以模仿傳統(tǒng)的紡織品，也很容易染色，可以在單件衣服中形成顏色不同的圖案。
在Aarhus Walks on Water上，Modeclix展示了一系列衣服、包包和頭飾，它們都是用這種可定制、可回收的多功能3D打印織物制成的。
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展開(kāi) 采用3D打印制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件已經(jīng)被業(yè)內(nèi)專家作為一種潛在的解決方案，基于輕量化和一體化的制造優(yōu)勢(shì)，3D打印可以減少部件的總數(shù)量并能釋放火箭的容量，同時(shí)帶來(lái)成本的降低。在這個(gè)過(guò)程中，材料及其安全可靠的打印工藝是極其重要的。
近日，澳大利亞3D打印設(shè)備制造商SPEE3D表示已進(jìn)一步完善了其著名的超音速3D打印流程。他們獨(dú)特的工藝是以超音速將金屬粉末的細(xì)顆粒噴向目標(biāo)，由快速移動(dòng)的金屬粉末顆粒攜帶的能量使粉末粘合到目標(biāo)上，從而逐漸形成完全3D金屬物體。
其工藝的主要優(yōu)勢(shì)是更快的3D打印速度，比典型的粉末床激光工藝快得多。此外，該工藝還可以使用在常見(jiàn)金屬3D打印工藝中不易使用或甚至不可能的金屬粉末。例如，銅是SPEE3D系統(tǒng)中常用的金屬，但在其他系統(tǒng)中很少使用。
（SPEE3D僅用十二分鐘3D打印的銅輪）
進(jìn)一步完善了這項(xiàng)工藝后，SPEE3D甚至可以混合不同的金屬粉末以形成動(dòng)態(tài)合金，以及將材料混合在一起。例如，SPEE3D的機(jī)器生產(chǎn)了復(fù)雜的鋁制散熱片，使用銅制的功能來(lái)傳遞熱量，適合戶外使用。
（SPEE3D僅用六小時(shí)3D打印出一個(gè)大型銅輪）
SPEE3D的另一項(xiàng)改進(jìn)是他們提高了噴嘴的可用性，特別是針對(duì)某些材料。當(dāng)噴嘴以超音速噴射金屬顆粒時(shí)，噴嘴承受很大的應(yīng)力，噴嘴極容易發(fā)生磨損和堵塞的情況。
該公司的旗艦機(jī)LightSPEE3D打印機(jī)將有更大的機(jī)器WarpSPEE3D加入。這臺(tái)機(jī)器可能使用相同的內(nèi)部組件，但是實(shí)現(xiàn)更大的構(gòu)建體積（1000直徑x700mm）。
展開(kāi) 
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3D打印，工藝仿真的最新內(nèi)容
#1.PyAnsys：各模塊功能與選型指南3個(gè)月前
用于金屬增材制造（3D打印）的工藝仿真，可以腳本化地分析打印過(guò)程中的應(yīng)力和變形。
PyLumerical：Ansys Lumerical的Python接口。用于光子學(xué)、光電子器件和光芯片級(jí)仿真的工具。
PySpeos：Ansys Speos的Python接口。專注于光學(xué)設(shè)計(jì)和可視化仿真，常用于照明系統(tǒng)、顯示器等的光學(xué)性能分析。
引言
隨著增材制造技術(shù)的不斷成熟，增材制造工藝在電子行業(yè)的滲透率不斷增加，其在電子行業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在消費(fèi)電子、柔性電子、先進(jìn)封裝等領(lǐng)域，通過(guò)高精度增材制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件的快速制造。
電子產(chǎn)品中的金屬結(jié)構(gòu)件在3D打印過(guò)程中會(huì)遇到打印變形超差、開(kāi)裂等問(wèn)題，尤其在首次打印結(jié)構(gòu)件時(shí)，沒(méi)有過(guò)往經(jīng)驗(yàn)可借鑒，只能通過(guò)不斷試錯(cuò)來(lái)尋找解決方案。
對(duì)于前期工藝開(kāi)發(fā)，借助增材仿真專業(yè)軟件
直播報(bào)名
8月27日 14:00
▲ 掃碼參與報(bào)名
立即預(yù)定
直播內(nèi)容聚焦
? Simufact Forming軟件使用技巧
? 自由鍛與環(huán)軋工藝專業(yè)模塊介紹
? 自由鍛與環(huán)軋工藝行業(yè)案例分享
李仁軍
海克斯康工業(yè)軟件技術(shù)專家
主要負(fù)責(zé)海克斯康Simufact的技術(shù)支持與項(xiàng)目實(shí)施工作，在鍛造成形仿真、白車身焊接、金屬3D打印等工藝仿真領(lǐng)域具有多年的項(xiàng)目實(shí)施與交付經(jīng)驗(yàn)
直播報(bào)名
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李仁軍
海克斯康工業(yè)軟件技術(shù)專家
主要負(fù)責(zé)海克斯康Simufact的技術(shù)支持與項(xiàng)目實(shí)施工作，在鍛造成形仿真、白車身焊接、金屬3D打印等工藝仿真領(lǐng)域具有多年的項(xiàng)目實(shí)施與交付經(jīng)驗(yàn)
研究背景
金屬粘結(jié)劑噴射（Binder Jetting，BJ）是增材制造領(lǐng)域的革命性技術(shù)，能夠以低成本、高效率生產(chǎn)復(fù)雜金屬零件，廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械和汽車制造等領(lǐng)域。其核心原理是通過(guò)噴頭將粘結(jié)劑液滴精準(zhǔn)噴射到金屬粉末床中，逐層粘接粉末并最終燒結(jié)成型。然而，這一過(guò)程中，粘結(jié)劑在粉末床中的滲透行為直接決定了零件的致密度、表面精度和力學(xué)性能。
近期，河北工業(yè)大學(xué)聯(lián)合海克斯康工業(yè)軟件技術(shù)團(tuán)隊(duì)在金屬
Control of Solidification Behavior and Shrinkage Porosity for Metal Casting Process based 3D Printing Ceramic Shell Mold
洪佩純
1、郭信宏
2、蔡和霖
3*
1金屬工業(yè)研究發(fā)展中心 金屬工藝研發(fā)處 熔鑄組 副工程師
2金屬工業(yè)研究發(fā)展中心
負(fù)責(zé)過(guò)諸多鍛造成形仿真、白車身焊接、金屬3D打印等工藝的有限元仿真項(xiàng)目實(shí)施與交付工作。
在過(guò)去的 30 多年里，增材制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，尤其在醫(yī)療器械、航空領(lǐng)域尤為突出。其中激光束進(jìn)行金屬粉末床熔融的工藝應(yīng)用最為廣泛，由該工藝制造的零部件普遍兼具高設(shè)計(jì)自由度、高靈活性、優(yōu)異機(jī)械性能等特點(diǎn)。對(duì)于汽車行業(yè)，由于行業(yè)本身對(duì)成本、質(zhì)量及交付時(shí)間的嚴(yán)格要求，激光束粉末床熔融技術(shù)的應(yīng)用面臨著更高的挑戰(zhàn)，所以目前應(yīng)用目標(biāo)主要集中在高價(jià)、小批量生產(chǎn)的車輛或運(yùn)動(dòng)型跑車。
與MSC Apex Generative Design搭配使用，可謂是一套完整的、智能的3D打印設(shè)計(jì)和工藝仿真的解決方案。
02
軸承座應(yīng)用案例
海克斯康與GreenTeam及RENISHAW合作大學(xué)生方程式賽車的軸承座項(xiàng)目。
概 述
金屬3D打印技術(shù)以其獨(dú)特的加工形式、高效的定制能力，現(xiàn)已成為非標(biāo)流線部件及拓?fù)溏U空等部件的重要加工方式。在醫(yī)療行業(yè)中，骨小梁、骨骼、關(guān)節(jié)等各項(xiàng)人體植入物都需要對(duì)患者進(jìn)行針對(duì)性定制。針對(duì)定制成形的非規(guī)則部件的加工，3D打印以其普適性高、加工精度高等優(yōu)勢(shì)，已成為植入部件加工工藝的最優(yōu)之選。
然而，在金屬的3D打印過(guò)程中，雖然單件產(chǎn)品可快速成形，但打印成形的過(guò)程往往伴隨著部件變形
