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為什么使用粉末注射成型(PIM)模擬?粉末注射成型(PIM)技術(shù)起源于1973年，利用金屬或陶瓷粉末加上一定量的黏著劑(binder) 共同組成置備料(feedstock)。 粉末注射成型置備料可以透過(guò)射出、脫脂與燒結(jié)等程序后，可以做出各種產(chǎn)品。粉末注射成型透過(guò)單一的加工制程直接做出復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，適合大量制造，已經(jīng)廣泛使用于各種產(chǎn)業(yè)。

Moldex3D 粉末注射成型模塊功能導(dǎo)覽 Moldex3D粉末注射成型模塊（PIM）能仿真三維粉末注射成型制程，包含金屬與陶瓷兩種粉末。粉末注射成型充填的一般概念多數(shù)承襲于傳統(tǒng)射出成型制程模型，這兩者的主要差別在于射入模穴的材料復(fù)雜程度。Moldex3D粉末注射成型模塊能提供充填階段時(shí)的粉末濃度分析結(jié)果，以觀察粉末－黏著劑的相分離現(xiàn)象。

首先藉由Moldex3D粉末射出成型模塊仿真原始設(shè)計(jì)的成型條件。仿真結(jié)果顯示此雙射生胚有不均勻的體積收縮，會(huì)造成嚴(yán)重的翹曲變形，且會(huì)影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。接下來(lái)以田口方法決定充填時(shí)間、保壓壓力、模溫和料溫等成型參數(shù)，直交表包含此四個(gè)變量各有三個(gè)階層，并根據(jù)優(yōu)化的成型參數(shù)進(jìn)行氧化鋯人工牙根進(jìn)行模擬分析。

此外，在不同的負(fù)荷量與壓力下，透過(guò)ABAQUS和Moldex3D FEA Interface整合，這些組件的機(jī)械性質(zhì)即可獲得優(yōu)化。Moldex3D PIM可以仿真且優(yōu)化陶瓷組件射出成型除了研究材料的特性外，Moldex3D也能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)常見(jiàn)的粉末射出成型問(wèn)題，例如：縫合線和不均勻粉末密度分布等問(wèn)題。

Simufact Additive的MBJ燒結(jié)仿真模塊利用現(xiàn)象學(xué)、宏觀有限元分析方法來(lái)模擬燒結(jié)過(guò)程中粘結(jié)金屬材料粉末的熱粘塑性行為。對(duì)此，Simufact Engineering高級(jí)研發(fā)經(jīng)理Kiranmayi Abburi Venkata博士解釋道：“燒結(jié)過(guò)程中的主要機(jī)制是粉末材料的擴(kuò)散和粘結(jié)行為，必須在本構(gòu)關(guān)系中捕捉這些行為，以有效模擬燒結(jié)過(guò)程。”

由于MBJ燒結(jié)工藝的數(shù)值仿真這一領(lǐng)域非常前沿，我們真的很期待有一款可靠的仿真軟件能在MBJ零件設(shè)計(jì)補(bǔ)償方面起到改善作用，并希望其能在粘結(jié)劑噴射成型市場(chǎng)上走的更遠(yuǎn)。

Simufact Additive的MBJ燒結(jié)仿真模塊利用現(xiàn)象學(xué)、宏觀有限元分析方法來(lái)模擬燒結(jié)過(guò)程中粘結(jié)金屬材料粉末的熱粘塑性行為。對(duì)此，Simufact Engineering高級(jí)研發(fā)經(jīng)理Kiranmayi Abburi Venkata博士解釋道：“燒結(jié)過(guò)程中的主要機(jī)制是粉末材料的擴(kuò)散和粘結(jié)行為，必須在本構(gòu)關(guān)系中捕捉這些行為，以有效模擬燒結(jié)過(guò)程。”

Moldex3D粉末注射成型模塊功能導(dǎo)覽Moldex3D粉末注射成型模塊（PIM）能仿真三維粉末注射成型制程，包含金屬與陶瓷兩種粉末。粉末注射成型充填的一般概念多數(shù)承襲于傳統(tǒng)射出成型制程模型，這兩者的主要差別在于射入模穴的材料復(fù)雜程度。Moldex3D粉末注射成型模塊能提供充填階段時(shí)的粉末濃度分析結(jié)果，以觀察粉末－黏著劑的相分離現(xiàn)象。

圖四 非匹配模座網(wǎng)格與分析結(jié)果從模擬到完全仿真工程師對(duì)于CAE的需求與期待永無(wú)止境。除了標(biāo)準(zhǔn)注塑成型制程的模擬分析之外，模流分析功能現(xiàn)已涵蓋射出壓縮成型、壓縮成型、金屬粉末注塑成型等特殊制程。短纖與長(zhǎng)纖的纖維強(qiáng)化復(fù)材在射出成型過(guò)程中的纖維排向與FEA集成分析，更是Moldex3D被公認(rèn)的先進(jìn)功能，并已獲得全球先進(jìn)汽車制造商與工程塑料廠商的一致認(rèn)同與采用。

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。

復(fù)合材料制件成型過(guò)程中，由于材料自身的各向異性、樹(shù)脂基體的化學(xué)收縮反應(yīng)以及模具作用等因素的影響，導(dǎo)致制件成型過(guò)程中產(chǎn)生殘余應(yīng)力，引起固化變形，從而增加制造成本和裝配難度。因此，合理預(yù)測(cè)制件固化過(guò)程中殘余應(yīng)力的發(fā)展，計(jì)算制件的固化變形量，成為降低制造成本、提高生產(chǎn)效率的重要手段。復(fù)合材料固化成型仿真主要包括三個(gè)部分：熱-化學(xué)模型，固化動(dòng)力學(xué)方程和固化本構(gòu)。

針對(duì)金屬粘結(jié)劑噴射成型，Simufact Addiitive 專業(yè)的MBJ模塊，可以進(jìn)行該工藝的燒結(jié)過(guò)程仿真，可以考慮粘結(jié)后的零件的致密度、燒結(jié)過(guò)程中的重力影響、通過(guò)輸入燒結(jié)工藝曲線仿真分析燒結(jié)過(guò)程中的收縮變形，而且具備自動(dòng)迭代補(bǔ)償變形的功能，能夠自動(dòng)迭代補(bǔ)償變形結(jié)果，幫助用戶解決燒結(jié)收縮變形等問(wèn)題。

另外，粉末材料的的材料屬性如屈服條件、硬化規(guī)律等都與其密度密切相關(guān)。因此在仿真分析的過(guò)程中，勢(shì)必要考慮粉體密度變化對(duì)材料屬性的影響。 ② USDFLD在材料模型中的作用 由于ABAQUS自帶的材料模型參數(shù)為固定值，難以準(zhǔn)確模擬粉末壓縮的大壓縮比問(wèn)題，因此需要進(jìn)行USDFLD子程序二次開(kāi)發(fā)，嵌入材料屬性隨粉體密度的變化規(guī)律，提高仿真分析的準(zhǔn)確性。

同時(shí)為了拓展復(fù)合材料制件設(shè)計(jì)制造一體化的全流程仿真，增加CATIA CPD或 Fibersim的制件鋪層設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)操培訓(xùn)和ABAQUS的制件強(qiáng)度校核簡(jiǎn)單實(shí)操培訓(xùn)。

同時(shí)為了拓展復(fù)合材料制件設(shè)計(jì)制造一體化的全流程仿真，增加CATIA CPD或 Fibersim的制件鋪層設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)操培訓(xùn)和ABAQUS的制件強(qiáng)度校核簡(jiǎn)單實(shí)操培訓(xùn)。

Abaqus Interface for MOLDFLOW（MOLDFLOW接口）“Abaqus”和注塑模擬軟件MOLDFLOW之間的接口，可以基于MOLDFLOW分析得到的注塑成型后的材料性質(zhì)和殘余應(yīng)力進(jìn)行有限元分析。聯(lián)系方式：0431-84651766 15844002289

結(jié)構(gòu)力學(xué)分析（靜力/動(dòng)力/疲勞）、多體系統(tǒng)仿真（MBD）、鑄造/成型過(guò)程模擬是一個(gè)非常經(jīng)典且覆蓋面廣的工業(yè)仿真問(wèn)題，涵蓋了機(jī)械、材料和制造工程的核心領(lǐng)域。作為UltraLAB圖形工作站的廠商，深入理解這些算法的計(jì)算特性，是為客戶提供精準(zhǔn)、高效硬件配置方案的基礎(chǔ)。我將為您逐一解析這三大仿真領(lǐng)域。