反變形補償的案例
基于Simufact Welding定向沉積增材仿真的幾何變形補償
為方便對比分析，在葉片的凹面和凸面各取了6個點，并提取數據進行了對比，如下表所示：
通過觀察，零部件在打印過程中最大的變形量在高度4mm~12mm范圍上，變形最大在在兩個加強筋之間位置的點位1處，向外凸起約0.46±0.01mm。
反變形補償
為了抑制零部件在打印制造過程中的變形量，使用Simufact Welding 反變形補償功能，將變形后的零部件進行反變形補償。變形與反變形比例縮放示例如下，將計算得到的變形結果放大5倍顯示，再將其反變形放大5倍（5倍是為了更好的演示功能，實際反變形應反向放大1倍左右）。
反變形補償是一種用于抑制變形的好方法，我們從幾何輸入端進行修正，使用反變形補償的方式將未來可能的變形進行反向補償，二者疊加后將得到高精度打印結果。其計算的機理是通過仿真所得的變形結果與原始CAD數模進行比對，然后將差異反向作用在原始CAD模型上，看似得到了一個“錯誤”的幾何模型，但用它進行實際打印，將得到精度非常高的實體零部件。
補償效果
通過進行反變形補償，將得到的CAD數模進行正向仿真分析。依據補償后的數模進行網格的創建與路徑的微調，其他打印參數將與原始模型保持一致。經調整，原始17.4m的總路徑長度變成了17.8m。仿真結果如下圖所示，反變形補償后，零部件的變形得到了有效抑制。
將原始結果的6個變形位置進行從新提取分析可得，點位2到6的變形量僅在負的0.05mm到0.02mm之間。點位1處的變形量最大，約為0.15mm，但原始變形量0.43mm相對比，已經衰減了約65%。補償前后的變形對比如下表所示。
展開 設計仿真 | 基于Simufact Welding定向沉積增材仿真的幾何變形補償
為方便對比分析，在葉片的凹面和凸面各取了6個點，并提取數據進行了對比，如下表所示：
通過觀察，零部件在打印過程中最大的變形量在高度4mm~12mm范圍上，變形最大在在兩個加強筋之間位置的點位1處，向外凸起約0.46±0.01mm。
反變形補償
為了抑制零部件在打印制造過程中的變形量，使用Simufact Welding 反變形補償功能，將變形后的零部件進行反變形補償。變形與反變形比例縮放示例如下，將計算得到的變形結果放大5倍顯示，再將其反變形放大5倍（5倍是為了更好的演示功能，實際反變形應反向放大1倍左右）。
反變形補償是一種用于抑制變形的好方法，我們從幾何輸入端進行修正，使用反變形補償的方式將未來可能的變形進行反向補償，二者疊加后將得到高精度打印結果。其計算的機理是通過仿真所得的變形結果與原始CAD數模進行比對，然后將差異反向作用在原始CAD模型上，看似得到了一個“錯誤”的幾何模型，但用它進行實際打印，將得到精度非常高的實體零部件。
補償效果
通過進行反變形補償，將得到的CAD數模進行正向仿真分析。
展開 設計仿真 | Simufact Additive鋪粉增材高級掃描補償功能，輕松應對變形補償挑戰
變形超差是金屬粉床熔融工藝中的主要挑戰。相較于傳統的手動補償、設計加工余量或多次物理試錯等方法，越來越多的制造業從業者們認識到Simufact Additive增材制造仿真軟件的優勢：通過仿真模擬減少物理試錯，有效降低打印成本。
事實上，自Simufact Additive軟件首個版本發布起，就已包含手動反變形功能。隨著對工藝理解的深入和功能的持續開發，自動迭代補償功能因其高效性和易用性，受到越來越多用戶的青睞。用戶只需在工藝優化選項中勾選“自動迭代補償計算”，并輸入目標容差（即可接受的變形量），軟件便會自動進行迭代計算，直至補償模型的打印結果精度達到容差范圍內。計算完成后，用戶可直接輸出預補償模型以便打印需要。
Simufact Additive 自動變形補償效果
Simufact Additive
鋪粉增材高級掃描補償功能介紹
隨著增材制造反變形自動補償功能的廣泛應用，實際結構遇到的局部變形補償問題，或因實際打印參數波動等引起的局部變形問題，對打印變形控制提出了新的挑戰。為更靈活地解決這類問題，Simufact Additive提出了新概念——混合補償。其解決思路是：將軟件生成的預補償模型用于打印后，受打印條件、校核精度、參數波動等多因素影響，打印件仍可能存在超差問題。此時，可以將打印后的模型進行掃描后，再次將掃描模型文件輸入到軟件中，軟件可以對掃描模型文件再次做補償。
通過迭代補償與掃描補償技術的層層優化，可更有效地控制打印精度。但實現此功能不僅需軟件中鋪粉模塊與測量模塊聯合使用，還需要用戶能夠通過掃描設備獲取掃描點云數據，并且此方法對掃描數據質量要求較高。
展開 生產制造 | VISI智能修模解決方案實現精度效率雙飛躍
在模具制造領域，材料回彈和塑膠翹曲導致的成品變形一直是工程師面臨的嚴峻挑戰。傳統依賴經驗反復試錯的修模方式不僅效率低下，更造成巨大成本浪費。如何快速鎖定變形部位并精準補償？VISI 變形修模解決方案，為模具制造帶來革命性的精度與效率突破。
為什么選擇VISI？
三大優勢
1、一體化集成設計
VISI集模具設計、制造、逆向工程于一身，數據無縫銜接，避免傳統多軟件切換導致的信息誤差，效率提升50%以上！
2、智能逆向與高級變形
通過掃描實際產品數據，一鍵對比理論模型，精準定位變形部位。獨有的反變形補償功能，自動驅動模具修正，讓偏差無處遁形。
3、全流程覆蓋
無論是沖壓模、注塑模設計，還是2.5軸加工、電火花成型，VISI模塊化功能滿足從建模到生產的全鏈條需求。
如何解決變形難題？
四步搞定
1、數據對比，鎖定變形區域
利用3D掃描技術獲取實際產品數據，與理論模型智能比對，快速定位橙色偏差區域（如圖示）。
2、逆向建模，重構關鍵曲面
針對變形部位，通過VISI逆向功能一鍵生成三維曲面，還原真實產品輪廓，為修模提供精準參照。
3、驅動反變形，智能補償
輸入偏差數據，VISI自動計算補償量，直接驅動模具零件進行反變形調整，生成高精度修正模型。
4、驗證效果，精度達標
修正后的模具投入生產，實際產品（紫色）與理論模型高度吻合。大大提升修模效率與準確率。
應用場景：
從汽車到3C，VISI無處不在
? 五金沖壓件：解決金屬回彈導致的尺寸偏差；
? 精密塑膠件：消除注塑翹曲，提升外觀一致性；
? 復雜曲面模具：逆向工程+變形補償，輕松應對航空航天等高精度需求。
展開 
ANSYS增材制造的變形補償
exaSIM 能針對殘余應力、變形和構造失敗生成實用的解決方案，使用戶能夠實現部件容差，避免構造失敗，同時盡可能減少試錯試驗和應力消除熱處理。STL 文件能自動進行變形補償，以抵消部件生產過程中出現的變形。
本案例研究展示了如何使用 exaSIM 變形補償功能，根據制造過程中預測的應變對部件的 STL 文件進行反向變形。當使用補償后的 STL 文件生產部件時，在構建過程中部件會逐步變形成正確的形狀。
精確的基于路徑的關鍵路徑時序
當采用激光熔融金屬粉末時，收縮應變會隨著每個位置的熔融和冷卻而積累。這些應變會產生應力，使部件變形與預期的形狀背離。變形的大小取決于幾何結構、過程參數和材料。exaSIM 能仿真構建過程，利用逐層應變的積累來預測變形。此信息可用來評估特定的幾何結構和支撐結構如何影響組件的最終形狀。
自行車立管實例
GRM Consulting和BCIT提供了一種拓撲優化的自行車組件：
Renishaw 在 AM250 系統上使用鈷鉻合金構建了該部件。仿真顯示，減震架在從襯底上移除之后存在顯著的變形。一共構建了兩個部件（一個有進行補償，一個沒有進行補償），以測試 exaSIM 的預測功能和變形補償工具。
仿真和構建細節
研究人員利用exaSIM Advanced 和 Ultimate 中的各向異性掃描模式應變功能預測變形。構建參數和仿真假設如下表中所示。執行第一次仿真時，為機器 / 材料/過程參數組合確定合適的應變比例因子（SSF）。第二次使用校準后的應變比例因子執行仿真，以測試變形補償功能的精確度。
仿真調整
為了調整 SSF，將圖 2 中的未補償部件與圖 3 中的第一次仿真結果進行比較。
展開 Moldex3D模流分析之如何輸出變形結果為模具補償模型
模具補償方法是一種用于成型制程中彌補成品收縮時常用的技術。 在得知預期變形值下，使模具比實際產品設計稍大，則產品最終尺寸可以更接近設計標準。 然而，由于成型工藝之復雜度的及其對部件變形的影響，可能難以獲得成型后尺寸變化并確定適當的補償值。 Moldex3D可以使用不同格式的STL輸出變形模型，以供進一步應用。 此外，結合NX全球變形功能，可以執行模具補償法。
以下步驟顯示如何導出變形模型并執行模具補償順序。
步驟 1：完成翹曲變形分析后，進入結果分頁，然后單擊翹曲中的變形來進行翹曲結果的輸出。主要會使用導出變形后模型的功能，可選擇的文件格式包括STL（ASCII），STL（Binary），CATIA RSO格式和NX Global變形格式。
注意：所有輸出檔案是包含變形訊息之表面網格元素數據，其相關的CAD內核如下。 為了獲得變形幾何外形，需要進一步的轉移過程，這也將在本節中介紹。
?檔案 *.stl 輸出文件格式設置為STL（ASCII）和STL（Binary）。
?檔案 *.rso 輸出文件格式設置為CATIA RSO格式。
?檔案 *.csv和 *_Deformed.csv 輸出文件格式設置NX Global 變形格式。
在步驟1開始前：預期在XYZ方向上以不同的變形補償率定義翹曲變形縮放。使用結果中測量工具上的距離檢查 XYZ 方向的線性收縮率。然后，按照三個方向的收縮百分比個別來補償模型。在此模型中，X 方向線性收縮率為 0.389%，Y 方向為 0.404%，Z 方向為 0.726%。
步驟 2：對于使用導出變形后模型的功能，需勾選變形后模型含收縮補償。選擇格式為NX Global變形格式，修改縮放比為"1"。還要在 XYZ 方向輸入個別的模具補償值，該值是線性收縮百分比的兩倍。
展開 案例分享 | Simufact Additive——3D打印仿真軟件在醫療行業的應用
軟件自動對變形位置進行反變形補償優化，降低產品打印后的變形量，幫助用戶提高產品精度，降低試錯打印的成本，同時幫助患者早日獲得定制產品。
圖：膝關節變形自動優化
2）患者特定植入物
鈦合金具有優秀的生物兼容性，并且重量輕，剛度好，是人體植入物的首選材質。Simufact的某一醫療行業客戶，借助Simufact Additive軟件對鈦合金（TiAl6V4）材質的某特定植入物進行了建模分析。在Simufact的幫助下，快速找到了打印變形的原因，并對打印的擺放位置、方向、切割方式進行了系統的優化。
圖：鈦合金特定植入物
圖：不同的擺放方式和支撐創建
圖：變形及殘余應力分布
通過仿真分析，得到相對優質的部件擺放位置，但部件的變形量依舊很大，最大約4mm左右，如下圖所示。
圖：不同擺放方式的打印變形分析（透明陰影為原始位置）
通過借助Simufact Additive的變形自動補償功能，對變形量進行了進一步優化，并獲得高精度的打印結果。軟件可將反變形后的STL文件進行輸出，使用優化后的STL文件進行實際打印，即可實現“一次打印成功”。經自動補償后，變形結果控制在了0.2mm以內，如下圖所示。
圖：自動變形補償過程和補償后的打印結果
總 結
借助Simufact.Additive軟件，可幫助用戶在人體植入的定制產品實際打印之前，預測整個打印、熱處理、切割后變形情況和可能發生開裂部位，并幫助用戶對變形超差問題進行自動優化。軟件實用、高效，不僅能大大節約試加工所帶來的物料成本，更能提高產品生產效率，縮短制造時間，幫助用戶實現“一次打印即可成功”的目的。
展開 官宣：做新時代“大國工匠”——火箭焊接大師高鳳林亮相國新辦，與中外記者見面
高鳳林正在作業
在操作難度很大的發動機噴管對接焊中，高鳳林研究產品的特點，提出了“反變形補償法”進行變形控制，這一工藝后來獲得了國家科技進步二等獎；他還主編了首部型號發動機焊接技術操作手冊等行業規范，多次被指定參加相關航天標準的制定。自學、實踐、總結、再實踐的過程，讓高鳳林逐漸成為國內權威的焊接專家，成為大家眼中把深厚的理論與精湛的技藝完美結合的專家型工人。
2006年，由世界16個國家和地區參與的反物質探測器項目，因為低溫超導磁鐵的制造難題陷入了困境。來自國際和國內兩批技術專家提出的方案，都沒能通過美國國家航空航天局（NASA）主導的國際聯盟的評審。一籌莫展時，諾貝爾獎獲得者丁肇中教授打聽到了高鳳林，請他出手相助。高鳳林到現場調研考證后很快指出癥結，陳述了自己的設計方案，并最終獲得美國宇航局和國際聯盟的認可。
諾獎得主丁肇中教授
高鳳林說，國家要發展，需要全面的創新，不管是大創新、小創新，還是微創新。“希望我們新時代的產業工人，都能成為知識型、技能型、創新型的優秀勞動者！”
來源：焊割在線
展開 應用實例 | Simufact 增材制造工藝仿真助力保時捷薄壁件打印
針對于粉床熔融的增材制造工藝仿真，Simufact Addiitive支持全工序鏈的仿真分析，包括：構建（打?。?、線割、支撐移除、熱處理、熱等靜壓（HIP）等，通過模擬可以有效預測變形、開裂、塌陷、刮刀碰撞、收縮線等失效問題，支持多種類型的支撐結構導入與創建，支持支撐結構優化、支撐方向優化、考察基板變形、成本分析、反變形、自動變形補償等功能，向導式操作模式下采用一鍵式網格劃分，高效、簡易的前處理界面與后處理界面融為一體，極大地提高用戶仿真效率。
針對金屬粘結劑噴射成型，Simufact Addiitive 專業的MBJ模塊，可以進行該工藝的燒結過程仿真，可以考慮粘結后的零件的致密度、燒結過程中的重力影響、通過輸入燒結工藝曲線仿真分析燒結過程中的收縮變形，而且具備自動迭代補償變形的功能，能夠自動迭代補償變形結果，幫助用戶解決燒結收縮變形等問題。
針對送絲送粉增材制造工藝仿真，Simufact Welding專業的DED模塊，主要用于送絲送粉式增材制造工藝的仿真。通過對增材制造過程及結束后的變形量、殘余應力場、溫度場等結果進行預測仿真，協助工程師對增材的工藝參數，G-Code路徑進行補償優化，從而得到較優的增材工藝參數，指導實際加工生產。針對金屬送絲送粉式工藝的增材制造，仿真軟件能夠自動對工件變形進行預測及反變形結果補償，協助工程師完成高質量打印。
相關產品鏈接：https://www.anscos.com/simufact.html
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全國熱線：400 633 6258
官方郵箱：info@anscos.com
【文章來自?？怂箍倒I軟件】
展開 Moldex3D模流分析之KOPLA結合Moldex3D與結構分析軟件 解決產品翹曲
圖二 KOPLA不斷變更澆口位置設定，并個別進行翹曲變形的模擬
決定澆口位置后，KOPLA利用Moldex3D FEA Interface將翹曲的模擬結果，包括纖維配向、元素計算結果輸出至ANSYS進行結構分析，以觀察產品組裝后的強度和穩定性。
由仿真結果發現，產品的平整面發生翹曲，而利用模具反變形可以補償位移帶來的組裝問題，因此組裝的孔洞位置將與預期相同。而在改變邊界條件設定并檢查裝配組件的位移情形后，KOPLA成功改善變形問題，并提高產品結構強度。
圖三 仿真變形產品的孔洞位置與預期相同
圖四 本案例產品與其他組件裝配時的結構分析結果
結果
透過整合Moldex3D與ANSYS，并驗證仿真結果與實際制造結果高度相符，KOPLA成功改善了產品的變形問題及結構設計，且更能有效地掌握材料的屬性，達成設計優化。
展開 設計仿真 | AM STUDIO 增材制造數據準備解決方案
wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p class="ql-align-center"><strong>AM STUDIO手動排版</strong></p><p><br></p><p><br></p><p class="ql-align-center"><strong>成形仿真功能</strong></p><p class="ql-align-center">AM STUDIO</p><p>由于增材制造過程中熱應力較大，打印件會發生不同程度變形，造成零件尺寸超差，一般采用的控形方法有：1）通過變形仿真，得知變形區域，對其添加或強化支撐，加強約束；2）通過變形仿真，對變形區域進行補償優化；3）優化掃描策略，降低易變形區域的熱輸入。AM STUDIO內嵌了Simufact Additive的成形仿真功能，能夠預測打印變形風險并做反變形補償。具體流程是：校核—網格劃分—成形仿真—變形補償。</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/RjvMLicLiaiaSWFpEQHicoIsAsSTl2oDDfFBHr5aaiccBuUkEhuErpd1PmzDQic5LiazU8YCF3d2fX82hX2urY3hgOUhQ/640?
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案例分享 | 如何減少輪胎胎面模具在增材制造過程中的熱變形？
但是，更有效的替代方法是對變形的模型進行虛擬的反變形計算
，以實現變形補償。
變形補償是一種根據仿真預測的變形量為基礎，通過修改初始模型的設計，在變形相反的方向上對零件進行預變形的方法。
Sim
ufact Additive可以生成反變形修改后的CAD模型文件，并能夠導出STL或Parasolid等通用數模格式，然后使用反變形后的模型進行打印，來防止在打印實際物理產品時出現變形。
09
達到高精度容差需求
在去除支撐結構之后，對輪胎模具的熱變形進行了評估。
圖3顯示了3D打印前后，輪胎模具熱變形分析
的對比結果。
我們對輪胎模具的3D打印仿真結果進行了變形分析，并確認了模具在Z方向的兩端都發生了變形。
最大變形出現在+Z方向，為1.1
mm，最小變形在–Z方向，為0.7 mm。
仿真結果（1.1毫米）與實際結果（1.5毫米）相比，
相差約0.4毫米，但能夠確認的是仿真得到變形與實際變形位置及趨勢相同（圖3）。
圖. 3 輪胎模具熱變形分析結果（Source_Metal3D）
打印完成后首先要檢查的是后處理完成后最終3D打印產品的尺寸和形狀是否準確反映了STL文件的原始設計數據。
我們使用3D掃描儀對打印的輪胎模具進行了檢查驗證，并得到模具在Z軸方向上產生約1.5毫米的變形（圖3）。
在熱變形分析時所使用的變形補償方法，其目的是提高輪胎模具的精度。
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但是，更有效的替代方法是對變形的模型進行虛擬的反變形計算
，以實現變形補償。
變形補償是一種根據仿真預測的變形量為基礎，通過修改初始模型的設計，在變形相反的方向上對零件進行預變形的方法。
Sim
ufact Additive可以生成反變形修改后的CAD模型文件，并能夠導出STL或Parasolid等通用數模格式，然后使用反變形后的模型進行打印，來防止在打印實際物理產品時出現變形。
09
達到高精度容差需求
在去除支撐結構之后，對輪胎模具的熱變形進行了評估。
圖3顯示了3D打印前后，輪胎模具熱變形分析
的對比結果。
我們對輪胎模具的3D打印仿真結果進行了變形分析，并確認了模具在Z方向的兩端都發生了變形。
最大變形出現在+Z方向，為1.1
mm，最小變形在–Z方向，為0.7 mm。
仿真結果（1.1毫米）與實際結果（1.5毫米）相比，
相差約0.4毫米，但能夠確認的是仿真得到變形與實際變形位置及趨勢相同（圖3）。
圖. 3 輪胎模具熱變形分析結果（Source_Metal3D）
打印完成后首先要檢查的是后處理完成后最終3D打印產品的尺寸和形狀是否準確反映了STL文件的原始設計數據。
我們使用3D掃描儀對打印的輪胎模具進行了檢查驗證，并得到模具在Z軸方向上產生約1.5毫米的變形（圖3）。
在熱變形分析時所使用的變形補償方法，其目的是提高輪胎模具的精度。
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