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文章提出了一種基于電弧等離子體(Arc Plasma)熱源的M3DPen金屬3D打印技術，利用熔融金屬的表面張力實現連續材料沉積，而不受重力下降的限制。這種方法與傳統的基于電弧的金屬積層制造不同之處，在于它控制了點對點沉積路徑之間的凝固和冷卻時間，從而實現一次性連續金屬3D打印自由支撐和懸臂結構。另外，文章還探討了冷卻時熔融金屬的熱差異影響下的機械性能和微觀組織。

時間倒退到80年代末和90年代初，美國、德國和瑞典的研究人員開始電子束和激光將腔體內的金屬粉末床焊接成復雜的三維形狀。增材制造（AM）的激光粉末床熔融（LPBF）和電子束粉末床熔融（EB-PBF）技術由此誕生。LPBF由SLM Solutions和EOS在90年代中期實現商業化，而EB-PBF則由Arcam AB在1997年實現商業化。

本次直播將為大家介紹海克斯康Simufact增材制造仿真解決方案，以粉床熔融工藝仿真分析為核心，同步介紹圍繞粉床熔融工藝而釋放的缺陷分析模塊，及最新版本的新功能。鎖定直播間，精彩搶先看！

[首次發表于《金屬增材制造》第6卷第3期，2021] 圖1 自2016年發布以來，Simufact Additive一直是金屬粉末床熔融（PBF）工藝模擬的一流解決方案提供商。

[首次發表于《金屬增材制造》第6卷第3期，2021] 圖1：自2016年發布以來，Simufact Additive一直是金屬粉末床熔融（PBF）工藝模擬的一流解決方案提供商。

[首次發表于《金屬增材制造》第6卷第3期，2021]圖1 自2016年發布以來，Simufact Additive一直是金屬粉末床熔融（PBF）工藝模擬的一流解決方案提供商。

摘 要：基于ABAQUS-Python提出了一種橡膠-金屬襯套快速仿真技術。該技術將典型橡膠-金屬襯套結構參數化，并通過開發的獨立圖形用戶界面和ABAQUS腳本程序，實現自動前處理、仿真計算和后處理；讀取仿真結果文件中力、扭矩、位移和角度值，采用最小二乘法計算出多向靜剛度值，導出應力、應變等云圖；對比仿真與實測結果，誤差在10%以內，滿足工程化應用要求。

圖16 Simdroid中仿真APP開發環境封裝完成的仿真APP界面如下：圖17 金屬波紋管液壓脹形工藝仿真APP—參數幾何圖18 金屬波紋管液壓脹形工藝仿真APP—網格圖19 金屬波紋管液壓脹形工藝仿真APP—應力云圖圖20 金屬波紋管液壓脹形工藝仿真APP—等效塑性應變云圖封裝完成的仿真APP可以導出*.APP格式的文件，便于使用和分享

02 Digimat用于金屬缺陷分析使用Digimat，基于RVE的鑄件或增材制造零件宏觀行為孔隙率測試，可以預測結構/制造仿真中使用的宏觀特性（拉伸、疲勞），研究損傷起始和傳播。圖3.

4)建立多尺度仿真模型。●構建多元集成模型：1)建立一個統一的平臺，集成特定切削過程的模型。 2)對有限元仿真軟件二次開發，將有限元仿真預測模型向工業應用轉化。圖10 基于金屬切削過程的多尺度有限元仿真模型展望文章來源： 航空學報CJA

本案例建立了一主密封系統帶彈簧的金屬C形環，為提高仿真效率，對模型進行了簡化，取了模型的一部分進行分析，數值仿真計算得到系統的密封過程，仿真結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎合作交流！

圖1幾何模型3仿真設備基本參數仿真運算時間很大程度上取決于計算機性能的高低，本案例進行的金屬管撞擊仿真試驗運行的計算機平臺如下表1所示。

金屬增材制造仿真概述根據材料進給方式，金屬增材制造技術主要可分為粉末床熔融（PBF）和定向能量沉積（DED）兩大類，前者包括激光選區熔融技術和電子束選區熔融技術等，后者包括激光送粉增材制造技術、電子束送絲增材制造技術和電弧送絲增材制造技術等（見圖1）。然而，現階段金屬增材制造技術在構件成形精度和力學性能等方面仍存在不足,成為制約其廣泛工業化應用的瓶頸。

未來展望金屬粘結劑噴射技術的成熟，離不開CFD仿真工具的賦能。Cradle CFD憑借其多物理場耦合能力、高精度界面捕捉技術和高效計算性能，正在成為增材制造領域的核心研究工具。 這項研究不僅為金屬BJ工藝提供了科學指導，更彰顯了仿真技術從“輔助工具”向“決策引擎”的進化。在智能制造的時代浪潮下，Cradle CFD或將成為推動工業數字化轉型的關鍵技術工具。

在仿真過程中， 設定三個分析步， 第一個分析步施加預緊位移載荷， 第二步施加工作介質壓力，第三個分析步卸載。仿真過程中下法蘭固定不動；第一個分析步，上法蘭向下移動設定位移； 第二個分析步， 即工作工況下，在金屬密封環的密封唇與下法蘭內壁區間區域施加介質壓力；第三個分析步卸載。仿真結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎合作交流！

負責過諸多鍛造成形仿真、白車身焊接、金屬3D打印等工藝的有限元仿真項目實施與交付工作。

金屬熔融沉積成型技術（FDM）金屬熔融沉積成型技術（FDM）和一般的塑料FDM在工藝過程上相同，通過熔融擠出并層層疊增的方式成型，區別是所用的耗材多為金屬粉末與有機粘結劑的混合物。全球目前有三家主要企業提供端到端的解決方案，包括美國的Markforged和Desktop Metal公司，以及中國的Raise3D公司（復志）。

Simufact.Additive 側重于粉床熔融工藝仿真分析，其中包括選擇性激光熔融（SLM）、直接金屬激光燒結（DMLS）、LaserCUSING?、等效模擬EBM（考慮真空環境和基板預熱）、多種金屬粉末床熔融（PBF）等。

摘要在熔煉過程中保持熔融金屬處于懸浮狀態，可達到熔煉高純度的目標。實際上，這種爐內線圈的電磁感應不僅要產生熱量，還要讓熔融金屬處于電磁懸浮狀態。在熔煉過程中，感應爐內會出現彎月面形狀的熔融金屬。一般而言，彎月面的體積很小，不會對熔煉過程造成任何影響。在全懸浮狀態下，熔融彎月面的體積必須與熔爐的滿載容積相稱；理想條件下達到 100% 的比例。

Simufact Additive 準確的預測了變形和收縮線，并可以基于仿真結果進一步進行改進工藝設計和驗證，最終實現一次成功打印的目標。03 增材制造工藝仿真方案 Simufact增材制造工藝仿真包括：金屬粉床熔融（PBF、SLM、DMLS等）、金屬粘結劑噴射成型（MBJ）的增材制造工藝、以及送絲送粉的增材制造工藝（DED）。