Oprogramowanie do symulacji druku 3D

W świecie profesjonalnego druku 3D, błędny wydruk może oznaczać stracony czas, zmarnowany materiał i uszkodzony sprzęt – zwłaszcza w przypadku drogich materiałów lub złożonych geometrii. W tym miejscu z pomocą przychodzi oprogramowanie do symulacji druku 3D. Te cyfrowe narzędzia pozwalają inżynierom i projektantom symulować proces drukowania, zanim do niego dojdzie, identyfikując potencjalne problemy, takie jak wypaczenia, awarie podpór, naprężenia termiczne i zniekształcenia wydruku.

Symulacja nie jest przeznaczona wyłącznie do druku na metalu lub zadań wielkoformatowych. Staje się ona standardową częścią procesu od projektu do druku w branżach wymagających niezawodności, dokładności i powtarzalności.

Kluczowe funkcje i możliwości oprogramowania do symulacji druku 3D

Oprogramowanie do symulacji druku 3D tworzy wirtualne środowisko, które odzwierciedla fizyczne zachowanie drukarki, materiału i modelu podczas procesu drukowania. Wykorzystując dane wejściowe z danych cięcia, właściwości materiału i ustawień drukarki, oprogramowanie przewiduje zachowanie wydruku w czasie rzeczywistym – od pierwszej warstwy do końcowego schłodzenia.

Kluczowe wyniki obejmują:

• rozkład termiczny i przepływ ciepła,
• mapy zniekształceń i deformacji,
• nagromadzenie naprężeń szczątkowych,
• optymalizacja struktury wsparcia,
• Analiza stabilności i drukowności warstwa po warstwie.

Te spostrzeżenia pozwalają użytkownikom dostosowywać projekty, modyfikować orientację druku lub dostrajać parametry procesu – a wszystko to przed fizycznym wydrukowaniem czegokolwiek.

Kto korzysta z oprogramowania do symulacji druku 3D i dlaczego ma to znaczenie?

Narzędzia symulacyjne są szczególnie cenne w produkcji przyrostowej metali, gdzie odkształcenia spowodowane naprężeniami termicznymi są powszechne i kosztowne. Są one jednak również wykorzystywane w procesach opartych na polimerach, takich jak SLS i FDM, w zastosowaniach wymagających wąskich tolerancji, minimalnego wypaczenia lub zoptymalizowanej wytrzymałości mechanicznej.

Sektory takie jak lotniczy, motoryzacyjny, medyczny i narzędziowy w dużym stopniu polegają na symulacji w celu walidacji części na wczesnym etapie procesu projektowania i uniknięcia kosztownych iteracji metodą prób i błędów. W środowiskach badawczych symulacja jest również wykorzystywana do testowania, jak nowe materiały lub projekty konstrukcyjne zachowują się pod obciążeniem lub w cieple podczas budowy.

Najlepsze narzędzia i platformy do symulacji druku 3D

W dziedzinie symulacji addytywnych dominuje kilka wyspecjalizowanych platform:

• Autodesk Netfabb Simulation – zapewnia termiczną i mechaniczną symulację syntezy w złożu proszkowym, rozpylania spoiwa i wytłaczania metali,
• ANSYS Additive Suite – zaawansowana, oparta na fizyce symulacja odkształceń, naprężeń i planowania procesów w metalowej technologii AM,
• Simufact Additive (firmy Hexagon) – szeroko stosowany do symulacji metalu; obejmuje przewidywanie uszkodzeń konstrukcji i optymalizację wsparcia,
• Digimat-AM – koncentruje się na materiałach wzmacnianych włóknami i modelowaniu wieloskalowym w zaawansowanym drukowaniu polimerów i kompozytów,
• Eiger Simulation (firmy Markforged) – oferuje symulację w chmurze dla części FFF wzmocnionych włóknami,
• Materialise Magics Simulation – oferuje funkcje oceny ryzyka kompilacji i kompensacji zniekształceń, często zintegrowane z przepływami pracy przygotowania druku.

Platformy te różnią się złożonością, ale wszystkie mają na celu udzielenie odpowiedzi na to samo pytanie: Czy ta część zostanie wydrukowana zgodnie z przeznaczeniem – i jak mogę ją ulepszyć, zanim zacznę?

Kiedy i dlaczego warto korzystać z oprogramowania do symulacji druku 3D?

W przypadku małych części o niskim ryzyku symulacja może wydawać się przesadą. Ale w każdym środowisku, w którym liczy się niezawodność – takim jak wsporniki lotnicze, implanty medyczne lub drogie zadania wsadowe – koszt awarii szybko przewyższa inwestycję w symulację.

Nawet podstawowe symulacje, takie jak mapy cieplne lub podgląd zniekształceń, mogą pomóc uniknąć niepotrzebnych iteracji i przyspieszyć rozwój produktu. Ponieważ coraz więcej platform integruje symulację z krajalnicami i przepływami pracy w chmurze, staje się ona coraz bardziej dostępna dla zwykłych użytkowników, a nie tylko zespołów na poziomie przedsiębiorstwa.

Zobacz także

1. Jakiego oprogramowania używają drukarki 3D?
2. Oprogramowanie CAD do druku 3D
3. Programy do cięcia wydruków 3D
4. Oprogramowanie do optymalizacji 3D
5. Otwarte oprogramowanie a oprogramowanie własnościowe

Powiązane kategorie

Proces drukowania 3D

Post-processing w druku 3D

Koszty druku 3D