制造流程仿真的案例
降低增材制造仿真工作流程復雜性和零件性能不確定性的工作流程
穆格通過這些結果來掌握液壓歧管的設計迭代及其增材制造質量，從而降低3D打印液壓歧管性能的不確定性。
小結
以上兩個案例展示了將CT 檢測、仿真、增材制造進行銜接的工作流程，在改進3D打印金屬零部件設計和制造決策中的應用。該工作流程的主要優點是其速度以及通過偏差分析準確比較CAD和基于圖像的模型的能力。 應用金屬3D打印技術的制造商，可以從零件設計過程中即找到更多潛在的錯誤、缺陷，從而在進行零件生產時減少這些錯誤，在制造時間、材料利用、檢測精度、成本等方面提高增材制造的效率。
來源：3D科學谷
展開 在增材制造工作流程中發揮仿真優勢
當他們仿真新設計時，結果證明變形得到大幅改善，但是仍然不符合此產品要求。
工程師然后使用了 Additive Print中的自動補償功能，其可以調節幾何結構，以補償變形。此功能使部件壁面向變形的相反方向移動，以實現原始設計幾何結構。他們仿真了變形補償模型，發現變形被過度補償，從而導致了與原始幾何結構中發現的變形方向相反的少量變形。因此，他們使用Additive Print創建了新的幾何結構，并將變形補償比例設置為原始數值的0.75、0.50和0.25。所有這些模型的仿真結果仍然顯示變形補償不足。工程師最后創建了變形補償比例為0.90的模型。此設計幾乎消除了變形，而且滿足設計規范的要求。
增材制造技術使企業能夠打印出傳統減材制造方法無法生產或者制造成本非常高的部件。但是，努力把增材制造融入現實制造工藝的企業往往需要實施多次試錯過程，才能順利生產出高保真度部件。仿真可以指導工程師順利創建部件和過程，而費用和研發周期僅為試錯方法所需的幾分之一。Croft工程師仿真了增材制造過程，以確定最佳部件設計和機器工藝參數，同時最大限度減少物理原型數量。此部件的設計已經完成，并準備用于產品投放。
展開 設計仿真 | 革命性的增材制造用于冷板設計：一種新的CFD工作流程
通過增材制造對冷板和換熱器設計進行熱流體分析的新工作流程
Part.01
增材制造的創新及其實際應用
增材制造（AM）是一種通過分層材料創建三維零件的過程，通常由數字3D模型數據指導。與傳統制造技術相比，AM具有以下優勢：
? 設計自由
? 高效的材料使用等
隨著金屬AM的進步，顯著的成本降低和精度的提高促進了實際應用。
此外，新材料和新工藝的發展刺激了制造業的創新轉型。值得注意的是，與熱管理和冷卻相關的應用正在引起人們的關注。冷卻裝置和熱交換器的新設計利用了AM提供的設計靈活性。例如，與傳統設計相比，汽車電力電子設備的冷板現在提供了三倍的表面積。相機等消費品的散熱性能提高了24%，展示了AM對熱管理和冷卻技術的革命性影響
Part.02
使用增材制造設計冷卻裝置的技術挑戰
使用AM設計用于熱管理和冷卻應用的冷板和熱交換器存在幾個技術挑戰，包括：
1)優化流量；
2)優化傳熱性能；
3)除了流體和熱性能外，還必須評估可制造性。
Part.03
CAE分析對增材制造的挑戰
在大多數計算機輔助工程（CAE）工作流程中，在CAD中創建三維形狀，然后將其導入CAE工具以生成體網格。然而，AM特定的建模工具使用隱式表示，而不是零件形狀的邊界表示（B-rep）。隱式表示使用一個字段來表示對象，該字段確定空間中的點是在對象內部還是外部。這允許非常復雜和靈活的設計，使其成為AM的理想建模方法。
然而，在CAE中使用隱式表示帶來了挑戰。許多CAE工具需要曲面網格來生成體網格。因此，在CAD中創建表面網格，例如STL文件，并將其導入CAE工具，或者CAE工具本身具有從CAD數據生成表面網格的能力。
在隱式表示的情況下，還需要創建曲面網格。
展開 直播預告-增材制造結構設計-切片-工藝優化仿真全流程解決方案
精彩直播預告
近年來增材制造廣泛應用于航空、汽車、醫療、電子等眾多行業，但增材制造工藝過程中存在零件變形難以控制；殘余應力難以測量和評估，極易造成開裂、刮刀碰撞、收縮線等風險；增材制造缺陷（球化，孔隙度等）普遍的問題。傳統的工藝改進和優化主要依靠工藝試驗和人員經驗，不僅對人員技術要求高而且試驗成本也很高。除此之外還有燒結模型的非線性補償難度較大、數據準備流程復雜、數據文件太大等問題存在。
針對以上問題，?？怂箍倒I軟件重磅推出增材制造工藝全流程解決方案，從前端高自由度、輕量化的結構設計、多類型支撐創建、打印件定向，到中端工藝分析與優化（鋪粉工藝分析、送絲送粉工藝分析、缺陷分析、粘結劑噴射成型分析、機加分析），至后端的數據準備（切片、填充等），都有海克斯康專業、高效、可靠的軟件方案為客戶解決實際問題。
本期?？怂箍抵辈ブv堂請到了技術專家徐蕾為我們帶來增材制造結構設計-切片-工藝優化仿真全流程解決方案，從功能介紹到軟件操作到實際案例，逐一為我們講解海克斯康解決方案如何為客戶解決實際問題，歡迎預約報名！
展開 
您是否精通光學制造語言？——簡化光學元件制造流程
"人工智能技術正在對光學元件的制造優化流程進行深度革新，例如俄羅斯ITMO大學1和加拿大拉瓦爾大學2目前所做的研究。
"我們應盡可能地使用“制造鏈調制”這一技術，這樣就不會把時間浪費在可以由軟件完成的人際交流上，"費恩勒強調，"這樣就可以將更多的資源用于技術創新與高風險技術探索當中。"
2. “制造鏈調制”的技術勢能
"通過光學制造鏈調制技術，可在光學設計階段就對透鏡進行可制造性驗證，精準預測量產成本并確定關鍵制造路徑。由費恩勒聯合創立的PanDao軟件，正致力于實現從圖紙到成品的制造鏈智能仿真。"
以制造一款用于成像的75mm直徑礦物玻璃非球面彎月透鏡（背面為球面）為例，PanDao軟件測算顯示，在10,000片批量生產條件下，單件成本為69歐元（圖1）。系統推薦采用磁流變拋光技術加工非球面側，使用數控拋光處理球面側。
圖1.75mm直徑非球面彎月透鏡的制造鏈調制流程示意圖（圖片來源：M.Tinner/ PanDao）
費恩勒堅信PanDao等軟件具備與光學設計軟件進行深度互聯的技術潛力。然而，要實現全制造鏈調制的規模化效益仍需攻克多重挑戰。費恩勒表示，目前商業生產鏈的排序和工作量規劃也在進行構建中。
"下一階段將聚焦于調制工藝系統的復雜度與自動化程度。費恩勒指出：“如果下一階段可以實現，那么就能夠在整個光學系統生成鏈中都使用人工智能來進行輔助設計和規劃：從光學設計到制造，最終應用于生產?！?參考文獻：
1. Livshits I.L., Glebovskyi A.S., Protsuto M.V., Volkova S.L.
展開 您是否精通光學制造語言？——簡化光學元件制造流程
"人工智能技術正在對光學元件的制造優化流程進行深度革新，例如俄羅斯ITMO大學1和加拿大拉瓦爾大學2目前所做的研究。
"我們應盡可能地使用“制造鏈調制”這一技術，這樣就不會把時間浪費在可以由軟件完成的人際交流上，"費恩勒強調，"這樣就可以將更多的資源用于技術創新與高風險技術探索當中。"
2. “制造鏈調制”的技術勢能
"通過光學制造鏈調制技術，可在光學設計階段就對透鏡進行可制造性驗證，精準預測量產成本并確定關鍵制造路徑。由費恩勒聯合創立的PanDao軟件，正致力于實現從圖紙到成品的制造鏈智能仿真。"
以制造一款用于成像的75mm直徑礦物玻璃非球面彎月透鏡（背面為球面）為例，PanDao軟件測算顯示，在10,000片批量生產條件下，單件成本為69歐元（圖1）。系統推薦采用磁流變拋光技術加工非球面側，使用數控拋光處理球面側。
圖1.75mm直徑非球面彎月透鏡的制造鏈調制流程示意圖（圖片來源：M.Tinner/ PanDao）
費恩勒堅信PanDao等軟件具備與光學設計軟件進行深度互聯的技術潛力。然而，要實現全制造鏈調制的規?；б嫒孕韫タ硕嘀靥魬稹ＹM恩勒表示，目前商業生產鏈的排序和工作量規劃也在進行構建中。
"下一階段將聚焦于調制工藝系統的復雜度與自動化程度。費恩勒指出：“如果下一階段可以實現，那么就能夠在整個光學系統生成鏈中都使用人工智能來進行輔助設計和規劃：從光學設計到制造，最終應用于生產?！?參考文獻：
1. Livshits I.L., Glebovskyi A.S., Protsuto M.V., Volkova S.L.
展開 閥門的制造流程。
可是閥門制造的試驗和檢驗條件不可能達到工況的同等要求，國際、國內各種閥門試驗標準規定都是在接近常溫的條件下，用氣體或水作為介質進行試驗的。這就存在一個較根本的隱患，就是正常出廠試驗合格的閥門產品，在苛刻的實際工況條件下可能會產生由于材料選用、鑄件質量和密封破壞等問題而難以滿足使用要求，還會發生重大的質量事故。難怪有些干了一輩子的老氣動閥門專家，越老越拘謹、越干越擔心了。
閥門制造流程
第一步：閥體制造
閥門閥體（鑄造，密封面堆焊）
鑄件采購（按標準）→入廠檢驗（按標準）→堆焊槽→超聲波探傷（按圖樣）→堆焊及焊后熱處理→精加工→研磨密封面?密封面硬度檢驗、著色探傷。
第二步：閥門內件制造工序
A、需堆焊密封面的內件如閥瓣、閥座等
原材料采購（按標準）→入廠檢驗（按標準）→制作毛坯（圓鋼或鍛件，按圖紙工藝要求）→粗加工超聲波探傷面（圖樣要求時）→粗加工堆焊槽→堆焊及焊后熱處理?精加工各部?研磨密封面?密封面硬度檢驗、著色探傷。
B、閥桿
原材料采購（按標準）→入廠檢驗（按標準）→制作毛坯（圓鋼或鍛件，按圖紙工藝要求）?粗加工堆焊槽→堆焊及焊后熱處理?精加工各部→磨削外圓→閥桿表面處理（氮化、淬火、化學鍍層）→較終處理（拋光、磨削等）→研磨密封面→密封面硬度檢驗、著色探傷。
C、不需堆焊密封面的內件等
原材料采購（按標準）→入廠檢驗（按標準）→制作毛坯（圓鋼或鍛件，按圖紙工藝要求）→粗加工超聲波探傷面（圖樣要求時）→精加工各部。
第三步：緊固件制造
原材料采購（按標準）→入廠檢驗（按標準）→制作毛坯（圓鋼或鍛件，按圖紙工藝要求）并取樣進行必要的檢驗→粗加工→精加工→光譜檢驗。
展開 報名倒計時：ANSYS 增材制造設計及過程仿真技術論壇（上海TCT同期）
2019 ANSYS增材制造設計及過程仿真技術論壇的邀請函發出后，報名熱烈，會議6天倒計時，目前僅有少量席位剩余，誠邀大家盡快報名。
本次會議免費，為TCT展會同期開展的仿真專題論壇，將于2月22日下午在上海卓美亞喜馬拉雅酒店隆重舉行。
ANSYS公司于2017年底宣布成功收購高級增材制造仿真技術領導者3DSIM，并和卡耐基梅隆大學，美國制造American-Make, General Electric, SLM Solutions, Granta等集團公司開展了大量基于增材制造的設計和工業優化仿真工作，積累了豐富的經驗。
此次由ANSYS首次主辦的會議邀請到了ANSYS全球增材產品高級研發經理Chris Robinson先生(曾就職于Sandia National Laboratories, Utah State University, NAVAIR, Boeing, 3DSIM)，ANSYS美國資深增材技術專家James Yang先生（曾就職于GE Aviation and GE Additive），ANSYS印度結構產品開發資深專家Mukul Atri先生共同為大家介紹ANSYS全新的增材仿真解決方案，將面向國內用戶企業首次發布ANSYS Additive Suite 2019 R1全新升級版，并展望增材制造仿真在全球發展的趨勢及重要的應用前景，會議還邀請到SLM Solutions中國區總經理馬建立先生帶來了精彩演講。
展開 硬幣的制造工藝流程
整個硬幣的制造過程可以歸納為三個基本內容：選材和坯餅處理、設計制模、壓印。
選材和坯餅處理
(一)選擇材質
制造硬幣可以采用不同的金屬材質，比較常見且相對價格低廉的金屬被用來鑄造低面額硬幣，而稀有金屬如黃金、白銀、鉑則被用來鑄造具有投資和收藏價值的紀念幣。
好的鑄幣材質要求具有一定的物理特性，例如金屬質地要軟而易于加工成形，同時還要有相當的硬度以便能夠經受流通過程中的磨損。由于兼具上述特性的金屬極少，因此鑄幣材質通常是兩種或多種金屬熔為一體的合金。在美國和其他許多國家，常見使用的金屬有銅、鋅、鎳、鐵、鋁等，其中銅無論本身還是構成合金都是一種非常理想的鑄幣材質。金銀通常與其他金屬合金來提高硬度，銅就是首選材料。平常所說的“純”普制金銀幣其實都含有微量的其他金屬成分，當然，其價值還主要是按幣中貴金屬的含量來估算。制造合金的具體過程是：(1)將所選擇的金屬放在熔爐中熔成液態合金，澆入鑄錠（槽）冷卻或被壓制成條片（較厚）；(2)在液壓車間對鑄錠或較厚的條片進行數次滾壓，使之成為厚度符合坯餅要求的條片 ；(3)將條片沖壓成半成品的坯餅，并等待進一步加工處理。
(二)坯餅處理
硬幣是由坯餅壓印而成的，坯餅的好壞直接影響成品的質量，因此坯餅的處理是一個非常關鍵的環節。從合金條片沖壓下來的坯餅很粗糙，表面不光滑且四周有毛邊，需要進一步精加工，具體步驟是：(ｌ)將坯餅放入外形類似特制攪拌機的柱狀退火爐中，退火爐旋轉。高溫對坯餅進行軟化處理。（2）退火軟化后的坯餅被置入稀釋的酸或肥皂溶液中進行清洗。（3）用專門的機器設備對坯餅磨邊、拋光。經過以上處理后的坯餅就可以直接用來壓印硬幣了。與此同時，在另外的制模車間，設計制模工作已經開始了。
展開 揭秘半導體制造全流程
引線鍵合屬于傳統方法，倒裝芯片鍵合技術可以加快半導體制造的速度。
04 成型
完成半導體芯片的連接后，需要利用成型工藝給芯片外部加一個包裝，以保護半導體集成電路不受溫度和濕度等外部條件影響。根據需要制成封裝模具后，我們要將半導體芯片和環氧模塑料 (EMC) 都放入模具中并進行密封。密封之后的芯片就是最終形態了。
05 封裝測試
已經具有最終形態的芯片還要通過最后的缺陷測試。進入最終測試的全部是成品的半導體芯片。它們將被放入測試設備，設定不同的條件例如電壓、溫度和濕度等進行電氣、功能和速度測試。這些測試的結果可以用來發現缺陷、提高產品質量和生產效率。
封裝技術的演變
隨著芯片體積的減少和性能要求的提升，封裝在過去數年間已經歷了多次技術革新。面向未來的一些封裝技術和方案包括將沉積用于傳統后道工藝，例如晶圓級封裝 (WLP)、 凸塊工藝和重布線層(RDL)技術，以及用于前道晶圓制造的的刻蝕和清潔技術。
什么是先進封裝？
傳統封裝需要將每個芯片都從晶圓中切割出來并放入模具中。晶圓級封裝 (WLP) 則是先進封裝技術的一種 , 是指直接封裝仍在晶圓上的芯片。WLP 的流程是先封裝測試，然后一次性將所有已成型的芯片從晶圓上分離出來。與傳統封裝相比，WLP 的優勢在于更低的生產成本。
先進封裝可劃分為 2D 封裝、2.5D 封裝和 3D 封裝。
更小的 2D 封裝
如前所述，封裝工藝的主要用途包括將半導體芯片的信號發送到外部，而在晶圓上形成的凸塊就是發送輸入 / 輸出信號的接觸點。這些凸塊分為扇入型 (fan-in) 和扇出型 (fan-out) 兩種，前者的扇形在芯片內部，后者的扇形則要超出芯片范圍。
展開 Visual Components與CADENAS合作優化制造流程
雙方通過合作，讓用戶能夠訪問CADENAS更為龐大和豐富的數據庫，補充了Visual Components現有的60多家機器人制造商資源庫。此次合作標志著制造業向數字化轉型邁出了重要的一步，使各種規模的公司都能更高效地規劃、優化和執行其生產流程。
對未來發展的展望
日前Visual Components的董事長Mikko Urho訪問了位于德國奧格斯堡的 CADENAS總部，以確定雙方的合作伙伴關系，更加堅定了兩家公司有關數字化工廠規劃未來走向的共同愿景。作為新合作伙伴計劃的一部分，CADENAS董事長Jürgen Heimbach在Visual Components舉辦的合作伙伴日上發表了題為【使用3Dfindit的數字孿生加快規劃過程】的演講。Visual Component和CADENAS之間的合作伙伴關系結合了兩家公司的優勢：Visual Components在制造仿真和機器人編程方面的專業知識與CADENAS內容豐富且專業的CAD模型庫和先進的搜索技術。
展開 
走進晶圓廠，深入了解芯片制造流程
這反過來又加劇了通貨膨脹，并在美國引起了人們的警覺:美國正變得過于依賴海外制造的芯片。美國僅占全球半導體制造產能的12%左右;超過90%的最先進的芯片來自臺灣。
硅谷巨頭英特爾(Intel)正試圖恢復其在芯片制造技術方面的長期領先地位，該公司正押注200億美元，希望能幫助緩解芯片短缺的局面。該公司正在其位于亞利桑那州錢德勒的芯片制造中心建造兩家工廠，這將需要三年時間才能完成。最近，該公司宣布了可能更大規模的擴張計劃，將在俄亥俄州的新奧爾巴尼和德國的馬格德堡建立新工廠。
為什么制造數以百萬計的這些微小部件意味著建造和花費如此之大?看看位于俄勒岡州錢德勒和希爾斯伯勒的英特爾生產工廠，就能找到一些答案。
芯片有什么作用？
芯片或集成電路在20世紀50年代末開始取代體積龐大的單個晶體管。許多這些微小的部件是在一塊硅上生產的，并連接在一起工作。產生的芯片存儲數據、放大無線電信號和執行其他操作;英特爾以各種微處理器而聞名，它們執行計算機的大部分計算功能。
英特爾公司已經成功地將其微處理器上的晶體管縮小到令人難以置信的尺寸。但競爭對手臺積電可以生產更小的元件，這是蘋果選擇臺積電為其最新款iphone制造芯片的一個關鍵原因。
芯片是如何制造的
成排排列的專用機器接收裝滿芯片的容器，這些芯片被移入和移出這些系統進行處理。
其中一臺機器用于在制造芯片時從硅晶片上蝕刻材料。
芯片制造商將越來越多的晶體管封裝到每一塊硅上，這就是為什么技術每年都在增加。這也是為什么新的芯片工廠要花費數十億美元，而很少有公司能負擔得起。
除了建造廠房和購置機器外，公司還必須花費巨資開發復雜的加工步驟，用平板大小的硅片來制造芯片——這就是為什么這些工廠被稱為“晶圓廠”。
展開 華為科普：芯片設計制造全流程
由沙成芯，方寸之間。
指尖大小的芯片，內含153億個晶體管。
如此復雜的工藝是如何實現的？
一起來看看芯片的內“芯”世界！
來源：華為麒麟
鋯英石磚制造工藝流程
鋯英石磚制造工藝流程如圖1所示。
用半干法生產工藝可制造黏土結合鋯英石制品。鋯英石砂和鋯英石細粉中加入2%的可塑黏土，并以電解質來調整泥料的性能。泥料經混煉，并在127MPa的壓力下成型(成型水分為4%)。坯體經干燥，并在1400℃下燒成。
圖1 鋯英石磚制造工藝流程
制造純鋯英石制品時可將鋯英石細粉進行表面活化處理。由鋯英石砂稱粒度小于0.03mm的鋯英石細粉按1:1的比例進行配料，加入水或亞硫酸紙漿廢液制備泥料，經混煉、成型(成型水分4.5%)，并在1450℃下燒成。
走進晶圓廠，深入了解芯片制造流程
盡管推動國內制造業可以在一定程度上降低供應風險，但芯片行業將繼續依賴一個復雜的全球企業網絡來提供原材料、生產設備、設計軟件、人才和專業制造。
