シミュレーションと3D印刷技術を一緒に使用する必要がある理由

アディティブマニュファクチャリング技術を従来の技術と比較する場合、予想される1つの課題は、材料特性の対照的な違いです。左のグラフは、パフォーマンス基準の概要と、3D印刷とCAEの比較を示しています。

各3D印刷技術は、機械的および熱的特性の異なるセット、および射出成形ツールを介して製造されたコンポーネントとは一線を画す層結合品質をもたらします。材料が熱可塑性または熱硬化性であるかどうかにかかわらず、これらの品質は、その潜在的な適用範囲を定義します。

FDM3D印刷技術と人気のある素材

溶融堆積モデリング 3D印刷技術 真の熱可塑性プラスチックを使用するという特別な利点があります。これにより、エンジニアは、使い慣れた生産材料と同様に機能するさまざまな材料を選択できます。人気のFDM 資料 ポリカーボネートやナイロン12などは試作段階のコンポーネントに使用できますが、3D印​​刷のレイヤード品質により、テストシナリオでのパーツの動作を区別する異方性特性が得られます。

シミュレーションテクノロジーを使用して設計パフォーマンスを仮想的に検証する

これは、シミュレーションがいくつかの予測の空白を埋めるのに役立ち、悪いアイデアを印刷するのを防ぐ場所です。確かに、私はそれを柔らかい道具から成形したり鋳造したりするよりも、悪い考えを印刷したいと思います。 3Dプリントは高速です コストは削減されましたが、設計パフォーマンスの評価を停止することで、プリンターでの無駄なサイクルを実質的に削減し、現場でのパフォーマンスに関する洞察を深めることができます。

生産品質に非常に近い工具部品を使用している場合でも、仮想テストには物理テストに比べていくつかの明確な利点があります。具体的には、リンゴとリンゴのデザインを真に比較できる完璧な「ノイズ」のない環境です。さらに、シミュレーションを使用すると、流体の流れや応力など、物理的に定量化するのに煩わしい、または費用のかかる量を視覚化できます。

物理テストと仮想テストの比較

3D印刷を使用して、分析結果を視覚化できるようになりました。シミュレーションは常に優れた視覚化ツールでしたが、今ではそれらの結果を「感じ」、手に持つことができます！

シミュレーションと3D印刷テクノロジーを使用した設計の最適化

最も興味深い進歩の2つ CAEおよび3D印刷では、形状最適化のためのツールです。単一の負荷シナリオに対して単一のスタディを実行することは価値があります。 solidThinking Inspireなどのツール内のシミュレーションテクノロジーを使用して、複数の使用例または読み込みケースにわたって自動的に最適化できる場合、その値は桁違いに増加します。

solidThinkingInspireを使用した最適化ワークフロー

トポロジー最適化ツールはかなり前から存在しており、初期には、一般的な製造方法の形状の制約のために制限されていました。その後、これらのコードはよりスマートになり、最適化された設計が実行可能であることを確認するための製造上の制約の規定が含まれるようになりました。

現在、3Dプリントは製造オプションになりつつあります それは、私たちが以前に「捨てる」必要があった形への扉を開きます。従来の製造方法と同様に、考慮すべきプロセス効果があります。

3D印刷プロセスシミュレーションワークフロー

さまざまなビルドパスとプロセス設定を使用して何百ものパーツを物理的に印刷することもできますが、それはすぐに法外なコストと時間になります。現在、シミュレーションツールを使用して印刷変数を考慮し、エンジニアが最終部品に対する3D印刷プロセスの影響を予測できるようにしています。