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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)增材過程分析、熱處理、熱等靜壓、線割、支撐移除等工藝過程全流程仿真分析。

因此, 本文主要對(duì)增材制造過程量進(jìn)行分析, 揭示在實(shí)際加工過程中難以觀測(cè)到的微小差異變化, 對(duì)上述提到的參量進(jìn)行分析研究。1 增材制造仿真建模增材制造仿真過程的程序流程如圖1所示。在仿真過程中, 需要建立對(duì)應(yīng)的幾何模型, 網(wǎng)格模型, 材料模型, 熱源模型等。

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

海克斯康的金屬增材制造工藝仿真解決方案Simufact Additive更是在國(guó)內(nèi)外增材制造加工領(lǐng)域享有很高的知名度，作為為全球客戶服務(wù)的增材制造的仿真解決方案，Simufact Additive可對(duì)粉床熔融、粘結(jié)劑噴射、機(jī)加等增材制造工藝進(jìn)行仿真分析。

為實(shí)現(xiàn)增材制造的普及化及其愿景，需要對(duì)當(dāng)前的設(shè)計(jì)和仿真工具進(jìn)行大刀闊斧的升級(jí)。 介紹 增材制造(AM)雖然實(shí)際上已存在數(shù)十年之久，但一直主要服務(wù)于原型構(gòu)建和加工市場(chǎng)，直到最近打印機(jī)領(lǐng)域取得相應(yīng)發(fā)展才使增材制造開始轉(zhuǎn)向應(yīng)用于主流零部件的生產(chǎn)市場(chǎng)。隨著面向金屬加工的可靠高性能打印機(jī)的出現(xiàn)，增材制造越來越多地被用于為汽車和航空航天等高度工程領(lǐng)域生產(chǎn)輕量級(jí)設(shè)計(jì)。

MSC Apex創(chuàng)成式設(shè)計(jì)方案可幫助用戶能夠以極少的時(shí)間投入對(duì)傳統(tǒng)零件設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使其適配增材制造工藝。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，用戶無需自身專業(yè)知識(shí)即可應(yīng)用增材技術(shù)。通過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。

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。 展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，F(xiàn)LOW-3D 中國(guó)重點(diǎn)展出面向增材制造的工藝優(yōu)化仿真應(yīng)用案例，直觀呈現(xiàn) FLOW-3D AM 在分析和預(yù)測(cè)多種增材制造工藝的能力。

02 增材制造工藝方案海克斯康增材制造工藝方案涵蓋了整個(gè)增材制造工藝流程，從前端結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)、創(chuàng)成式設(shè)計(jì)、拓?fù)鋬?yōu)化，實(shí)現(xiàn)增材結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，到增材制造結(jié)構(gòu)定位、支撐創(chuàng)建、定位和排布、打印策略、打印過程仿真、層切片數(shù)據(jù)可視化、成本評(píng)估，實(shí)現(xiàn)增材過程的參數(shù)準(zhǔn)備，還涵蓋了增材制造工藝仿真優(yōu)化，預(yù)測(cè)打印過程的變形、開裂、收縮線、卡刮刀、應(yīng)力集中等，通過變形補(bǔ)償自動(dòng)優(yōu)化，幫助實(shí)現(xiàn)一次打印成功。

、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)際問題。

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)際問題。

針對(duì)送絲送粉增材制造工藝仿真，Simufact Welding專業(yè)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(duì)增材制造過程及結(jié)束后的變形量、殘余應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)等結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)仿真，協(xié)助工程師對(duì)增材的工藝參數(shù)，G-Code路徑進(jìn)行補(bǔ)償優(yōu)化，從而得到較優(yōu)的增材工藝參數(shù)，指導(dǎo)實(shí)際加工生產(chǎn)。

結(jié)論Simufact Welding能夠精確的仿真DED工藝的實(shí)際打印過程，能夠?qū)?em>增材零部件變形問題起到預(yù)測(cè)作用。軟件所具備的諸多專業(yè)模型搭建功能，以及新加入的ATC加速算法，都極大提升了使用者的仿真速度。

</p><p>由于增材制造過程中熱應(yīng)力較大，打印件會(huì)發(fā)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(qū)域，對(duì)其添加或強(qiáng)化支撐，加強(qiáng)約束；2）通過變形仿真，對(duì)變形區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)償優(yōu)化；3）優(yōu)化掃描策略，降低易變形區(qū)域的熱輸入。

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，受到越來越多用戶的青睞。

DED增材加工的零部件仿真分析針對(duì)DED工藝仿真分析，Simufact Welding軟件增加了定義單元集、G-Code導(dǎo)入、按照熱源及路徑自動(dòng)分配單元集等高效功能，借助上述功能，用戶可以對(duì)繁瑣且重復(fù)的DED工藝仿真模型進(jìn)行快速建模。

一、增材導(dǎo)入：增材制造的一般流程包括：1、面向增材的設(shè)計(jì)：包括CAD模型的創(chuàng)建、對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化、晶格和輕量化設(shè)計(jì)等；2、打印前優(yōu)化設(shè)置：包括STL格式模型的修復(fù)，支撐的創(chuàng)建、打印方向的確定與優(yōu)化；3、增材過程仿真：包括應(yīng)力、變形分析，變形補(bǔ)償；4、材料分析：材料特性的數(shù)據(jù)、晶體形態(tài)預(yù)測(cè)、熔池和空隙預(yù)測(cè)等；5、數(shù)據(jù)采集和管理：增材數(shù)據(jù)的掌握與追溯、合并與分享增材數(shù)據(jù)