增材仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：Hubert.Wang 創(chuàng)建時(shí)間：2016-12-02
增材仿真的視頻教程
#SIMULIA增材制造工藝的逼真仿真使公司能夠優(yōu)化增材制造的零件設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)
1、提高為增材制造設(shè)計(jì)的零件的尺寸精度 2、最大限度地減少打印時(shí)間和材料用量 3、消除不必要且昂貴的物理測(cè)試打印 4、在設(shè)計(jì)、仿真和制造之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成，以縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間
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增材仿真的實(shí)例教程
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，可減少試錯(cuò)次數(shù)，有效縮短研發(fā)周期。Simufact Additive增材制造仿真軟件，憑借其簡(jiǎn)潔易用、多種算法、求解精確、功能完善、自動(dòng)優(yōu)化補(bǔ)償、結(jié)合掃描數(shù)據(jù)高級(jí)補(bǔ)償功能等優(yōu)勢(shì)贏得了眾多用戶的好評(píng)。
增材制造工藝仿真方案
Simufact Additive 增材制造仿真軟件主要功能包括鋪粉增材制造工藝仿真、鋪粉增材制造工藝缺陷分析仿真、金屬粘結(jié)劑噴射成型工藝仿真、機(jī)加仿真分析，算法上涵蓋了固有應(yīng)變、熱學(xué)分析、熱力耦合分析，包含制造過(guò)程和校核功能分析，針對(duì)鋪粉增材制造工藝，軟件可實(shí)現(xiàn)增材過(guò)程分析、熱處理、熱等靜壓、線割、支撐移除等工藝過(guò)程全流程仿真分析。通過(guò)Simufact Additive對(duì)增材制造過(guò)程仿真分析主要打印變形、開(kāi)裂、卡刮刀預(yù)測(cè)、收縮線、應(yīng)力、應(yīng)變、相變、匙孔、表面粗糙度等，并且軟件具有變形補(bǔ)償自動(dòng)優(yōu)化，能夠?qū)?yōu)化后的結(jié)構(gòu)導(dǎo)出STEP等格式，最終幫助用戶實(shí)現(xiàn)一次打印成功。
表殼增材應(yīng)用案例
通過(guò)Simufact Additive增材仿真軟件對(duì)表殼增材工藝研究，軟件可以幫助研究不同的擺放角度對(duì)打印變形的影響、不同的支撐方式的影響、變形補(bǔ)償自動(dòng)優(yōu)化、打印后消除殘余應(yīng)力熱處理等影響。該案例主要工藝過(guò)程為打印——線割——支撐移除。
展開(kāi) 為了解決質(zhì)量的一致性與穩(wěn)定性，面向增材制造3D打印的工藝模擬軟件近年得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，利用模擬仿真軟件可以對(duì)打印過(guò)程進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整、優(yōu)化，減少試錯(cuò)，降低成本，提升3D打印成功率和打印質(zhì)量。
針對(duì)增材制造工藝仿真中工藝掃描模擬的要求，安世亞太和中科煜宸聯(lián)合開(kāi)發(fā)了可
考慮掃描路徑的工藝仿真軟件AMProSim-DED
。
本文，小編將帶大家理解工藝掃描路徑對(duì)增材制造仿真精度的重要性，分享AMProSim-DED的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，以及實(shí)際應(yīng)用案例。
掃描路徑模擬為什么重要？
為了研究模擬掃描路徑對(duì)增材制造工藝仿真的重要性，對(duì)一圓環(huán)件分別進(jìn)行逐層堆積與逐圈堆積的增材制造工藝仿真，對(duì)比其打印過(guò)程中的溫度、變形及應(yīng)力的分布。
圖1.變形分布
打印結(jié)束后，逐層堆積與逐圈堆積兩種方案的工藝仿真，其最大變形相差約37%，最大應(yīng)力相差17.5%，且逐圈堆積的變形及應(yīng)力更小，而這與增材制造工藝分區(qū)掃描可以降低變形和應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)趨勢(shì)是一致的，說(shuō)明考慮工藝路徑可以獲得更好的工藝仿真精度。
圖2.應(yīng)力分布
由此可見(jiàn)，在增材制造工藝仿真中，掃描路徑很關(guān)鍵，精細(xì)的路徑模擬可以極大提高仿真精度。而市場(chǎng)上的工藝仿真軟件無(wú)論采用固有應(yīng)變算法，還是熱力耦合算法，大多數(shù)不考慮工藝掃描策略，而是逐層堆積，即使考慮工藝掃描策略，也過(guò)于簡(jiǎn)單，或只能分區(qū)，或不能與工藝規(guī)劃數(shù)據(jù)提供接口， 無(wú)法真實(shí)模擬掃描路徑的影響。因此，需要進(jìn)行考慮掃描策略的增材制造工藝仿真。
展開(kāi) 2019 ANSYS 增材制造設(shè)計(jì)及過(guò)程仿真技術(shù)論壇將于2月22日在上海舉行，我們真誠(chéng)地邀請(qǐng)您能出席。
增材制造（3D打印）是一種將材料逐層制造三維部件的技術(shù)，該技術(shù)在近年來(lái)迅速發(fā)展，為制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變革。現(xiàn)已在航空航天、醫(yī)療、汽車、模具等各個(gè)領(lǐng)域突顯其價(jià)值，同時(shí)也呈現(xiàn)出相應(yīng)的應(yīng)用特點(diǎn)和挑戰(zhàn)。如功能性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，快速宏觀熱變形熱應(yīng)力分析，支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)化，微觀熔池尺度分析，打印零件孔隙率預(yù)測(cè)等。如何利用仿真手段快速有效地解決以上難題，并縮減試錯(cuò)周期，降低產(chǎn)品成本是目前增材制造行業(yè)的迫切需求。
ANSYS于2017年宣布成功收購(gòu)高級(jí)增材制造仿真技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者3DSIM，并和卡耐基梅隴大學(xué)、美國(guó)制造American make、General electric、SLM Solution和Renishaw等集團(tuán)公司開(kāi)展了大量基于增材制造的設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化仿真工作，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
此次由ANSYS 舉辦的會(huì)議邀請(qǐng)到了ANSYS 增材產(chǎn)品高級(jí)研發(fā)經(jīng)理Chris Robinson先生，ANSYS 美國(guó)資深增材技術(shù)專家James Yang先生，ANSYS 印度結(jié)構(gòu)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)資深專家Mukul Atri先生共同為大家介紹ANSYS 全新的增材仿真解決方案，面向國(guó)內(nèi)用戶企業(yè)首次發(fā)布ANSYS Additive Suite 2019 R1全新升級(jí)版，并展望增材制造仿真在全球發(fā)展的趨勢(shì)。會(huì)議還邀請(qǐng)到國(guó)內(nèi)外知名技術(shù)專家現(xiàn)場(chǎng)分享軟件應(yīng)用、增材拓?fù)鋬?yōu)化與工藝仿真案例。
展開(kāi) 同樣，作為面向增材設(shè)計(jì)工程師的Workbench Additive通過(guò)熱力耦合算法，可以對(duì)打印過(guò)程、熱處理過(guò)程的溫度變形和殘余應(yīng)力及增材制造對(duì)應(yīng)的相關(guān)后處理工序：去基板及去支撐過(guò)程的變形及殘余應(yīng)力進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，且能與拓?fù)鋬?yōu)化形成無(wú)縫流程，幫助工程師們完成DfAM增材制造設(shè)計(jì)一體化流程。
04結(jié) 語(yǔ)
盧秉恒院士在《增材制造技術(shù)——現(xiàn)狀與未來(lái)》一文中提出: 建立“應(yīng)用發(fā)展為先導(dǎo)、技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標(biāo)”的研究發(fā)展思路，以推進(jìn)增材制造技術(shù)的發(fā)展，為創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)提供有力支撐。借工藝仿真的力量，DfAM增材制造一體化流程得以更加完整，從制造過(guò)程的物性變化到復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形風(fēng)險(xiǎn)控制，一件合格的產(chǎn)品，從設(shè)計(jì)到打印，乃至大批量增材制造零件的生產(chǎn), 仿真都不能缺席。
作者：張圓，激光增材制造方向工學(xué)碩士，安世亞太DfAM賦能業(yè)務(wù)部增材工藝仿真工程師，擅長(zhǎng)金屬增材工藝仿真及航空航天類零件增材工藝研發(fā)。
增材思維，數(shù)智未來(lái)
展開(kāi) 增材制造中的仿真優(yōu)勢(shì)
工業(yè)4.0時(shí)代，隨著增材制造的應(yīng)用普及和快速發(fā)展，仿真技術(shù)所起的作用越來(lái)越不可或缺。
特別是因?yàn)榻饘?em>增材制造的試錯(cuò)成本巨大，因此金屬增材仿真工具對(duì)企業(yè)控制成本具有舉足輕重的影響——利用仿真技術(shù)提前獲取增材制造產(chǎn)品的性能，是解決金屬增材工藝質(zhì)量的重要手段和方法；通過(guò)提前預(yù)測(cè)并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝優(yōu)化，可降低增材制造的失敗概率，同時(shí)不合格產(chǎn)品的數(shù)量和試錯(cuò)次數(shù)也大為降低。
在Brent Stucker博士看來(lái)，仿真的魅力在于它能夠分析整個(gè)增材制造從最早期的設(shè)計(jì)到成品全過(guò)程。企業(yè)不但可以依賴傳統(tǒng)仿真工具，以確保最終產(chǎn)品滿足性能標(biāo)準(zhǔn)，而且它們現(xiàn)在還可以借助新的工藝仿真解決方案模擬生產(chǎn)過(guò)程。
在金屬增材制造工作流程中，Brent Stucker博士認(rèn)為仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)最主要體現(xiàn)在新材料、新設(shè)計(jì)和新生產(chǎn)流程三個(gè)方面。
對(duì)于新的材料，仿真技術(shù)可以幫助用戶開(kāi)發(fā)工藝參數(shù)，以便更快地將新材料應(yīng)用到增材制造機(jī)器中，減少錯(cuò)誤；對(duì)于新的設(shè)計(jì)，仿真技術(shù)可以使用拓?fù)鋬?yōu)化來(lái)創(chuàng)建新的形狀，還可以通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)師使用增材制造的可制造性以及設(shè)計(jì)在最終產(chǎn)品/系統(tǒng)中的有效性反饋來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)者；在新的生產(chǎn)流程中，仿真技術(shù)可以指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員將以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)（例如載荷、傳熱、流動(dòng)等）復(fù)用到高度復(fù)雜的產(chǎn)品中，以減少增材制造過(guò)程中的制造和裝配步驟，這其中，多物理場(chǎng)仿真尤為關(guān)鍵。
展開(kāi) 
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增材仿真的最新內(nèi)容
2026年3月17-19日，2026 TCT亞洲展在國(guó)家會(huì)展中心（上海）隆重舉行。本屆展會(huì)匯聚全球前沿技術(shù)與創(chuàng)新成果，覆蓋3d打印設(shè)備、材料、軟件、應(yīng)用與服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈。
FLOW-3D 中國(guó)攜專為增材制造打造的 FLOW-3D AM 流體仿真軟件亮相。，與業(yè)界同仁深入交流前沿技術(shù)，共探增材制造行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用與發(fā)展路徑。
增材制造工藝仿真方案
Simufact Additive 增材制造仿真軟件主要功能包括鋪粉增材制造工藝仿真、鋪粉增材制造工藝缺陷分析仿真、金屬粘結(jié)劑噴射成型工藝仿真、機(jī)加仿真分析，算法上涵蓋了固有應(yīng)變、熱學(xué)分析、熱力耦合分析，包含制造過(guò)程和校核功能分析，針對(duì)鋪粉增材制造工藝，軟件可實(shí)現(xiàn)增材過(guò)程分析、熱處理、熱等靜壓、線割、支撐移除等工藝過(guò)程全流程仿真分析。
# 一起回顧展會(huì)精彩瞬間 #
FLOW-3D AM
本屆展會(huì)，F(xiàn)LOW-3D 中國(guó)重點(diǎn)展出 FLOW-3D AM 增材智造工藝優(yōu)化仿真解決方案。
展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，F(xiàn)LOW-3D 中國(guó)通過(guò)LED大屏分享公司介紹、產(chǎn)品亮點(diǎn)和先進(jìn)的增材制造仿真應(yīng)用案例，直觀展示 FLOW-3D AM 在增材制造流體仿真領(lǐng)域的領(lǐng)先實(shí)力。
結(jié)果
這項(xiàng)融合先進(jìn)仿真與增材制造技術(shù)的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)工藝無(wú)法企及的突破：
減重64%：拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)大幅降低質(zhì)量
動(dòng)態(tài)性能提升：輕量化設(shè)計(jì)加速銑削進(jìn)程
冷卻效率優(yōu)化：晶格結(jié)構(gòu)與流道設(shè)計(jì)延長(zhǎng)刀具壽命200%
節(jié)能可修復(fù)：降低15%能耗并支持碰撞后修復(fù)
該設(shè)計(jì)已獲得專利，其應(yīng)用將推動(dòng)全球銑削工藝向更高效、可持續(xù)的方向發(fā)展。
</p><h3 class="ql-align-center"><strong>結(jié)果</strong></h3><p>這項(xiàng)融合先進(jìn)仿真與增材制造技術(shù)的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)工藝無(wú)法企及的突破：</p><ul><li><strong>減重64%：</strong>拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)大幅降低質(zhì)量</li><li><strong>動(dòng)態(tài)性能提升：</strong>輕量化設(shè)計(jì)加速銑削進(jìn)程</li><li><strong>
，增材一體化平臺(tái)重構(gòu)效率邊界</strong></p><p>蔡天舒 Altair 技術(shù)工程師 </p><p class="ql-align-right">*最終日程以會(huì)議當(dāng)日為準(zhǔn)</p><h3><strong>04報(bào)名方式</strong></h3><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
><strong>Altair? SimSolid? 無(wú)網(wǎng)格技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用與探索</strong></p><p>李振宇 Altair 高級(jí)技術(shù)工程師 </p><p><strong>Altair? Inspire? 一站式制造工藝仿真釋放智能制造潛力</strong></p><p>漆偉 Altair 技術(shù)專家 </p><p><strong>Altair? Inspire? 設(shè)計(jì)，仿真
結(jié)合金屬增材制造仿真工具Simufact Additive和聚合物專用工具Digimat-AM，用戶無(wú)需自身專業(yè)知識(shí)即可應(yīng)用增材技術(shù)。通過(guò)這些工具可生成適應(yīng)制造需求的最優(yōu)結(jié)構(gòu)并優(yōu)化生產(chǎn)流程，并且對(duì)生成結(jié)構(gòu)的制造仿真可優(yōu)化變形和殘余應(yīng)力等關(guān)鍵生產(chǎn)因素，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量零件制造。
相較于傳統(tǒng)的手動(dòng)補(bǔ)償、設(shè)計(jì)加工余量或多次物理試錯(cuò)等方法，越來(lái)越多的制造業(yè)從業(yè)者們認(rèn)識(shí)到Simufact Additive增材制造仿真軟件的優(yōu)勢(shì)：通過(guò)仿真模擬減少物理試錯(cuò)，有效降低打印成本。
事實(shí)上，自Simufact Additive軟件首個(gè)版本發(fā)布起，就已包含手動(dòng)反變形功能。隨著對(duì)工藝?yán)斫獾纳钊牒凸δ艿某掷m(xù)開(kāi)發(fā)，自動(dòng)迭代補(bǔ)償功能因其高效性和易用性，受到越來(lái)越多用戶的青睞。
具有7年以上的增材制造仿真經(jīng)驗(yàn)，廣泛的了解國(guó)內(nèi)外客戶在增材制造領(lǐng)域中的仿真需求以及發(fā)展現(xiàn)狀，支持過(guò)國(guó)內(nèi)航空、航天、汽車、醫(yī)療、能源、機(jī)械、電子等各領(lǐng)域的增材制造仿真問(wèn)題，針對(duì)客戶的需求能夠提供有效、合理的增材制造仿真解決方案，為客戶解決實(shí)際問(wèn)題。
