最先端の3D印刷シミュレーションソフトウェアを提供している10社

これまで見てきたように、3D印刷は、プロトタイピングを超えて生産に急速に拡大しています。ただし、この移行には課題がないわけではなく、プロセスの再現性と品質保証が多くのメーカーから引用されている2つの問題です。したがって、製造業者が再現性と信頼性の向上を追求してAMプロセスを最適化する方法を探しているのは当然のことです。

シミュレーションソフトウェアはこれを実現する1つの方法である可能性があります。一貫性と高品質の部品を実現することにより、シミュレーションはAMプロセスをさらに改善できる1つのツールです。そのため、AM制作用の革新的なシミュレーションソリューションを提供している10のソフトウェア会社とその主要な機能のリストをまとめました。しかし、最初に、シミュレーションが積層造形にとって重要である理由を調べましょう。

3D印刷シミュレーションソフトウェアの利点

3D印刷部品を成功させるには、設計と製造プロセスを理解する必要があります。たとえば、金属部品は、多孔性のために機械的特性が低下したり、残留応力のために変形したりする可能性があります。プラスチックの場合、部品が反ったり、破損したり、ベッドの接着に問題が発生したりする可能性があります。試行錯誤の方法を採用することは、繰り返し可能なプロセスを探している企業にとって一般的なアプローチですが、これには、印刷が成功する前に印刷パラメータを複数回変更することが含まれる場合があります。

3D印刷での部品の品質と再現性に対する答えは、シミュレーションソフトウェアにあるかもしれません。これは、3D印刷プロセスのシミュレーションを指し、主な利点のいくつかは次のとおりです。

• 成功の可能性が高い ：シミュレーションソフトウェアは、部品の設計と性能を評価することにより、印刷の失敗を回避するのに役立ちます。
• AMプロセスの理解を深める ：3D印刷プロセスのシミュレーションにより、印刷の向き、レーザーの出力と速度、サポートの位置、およびそれらが印刷されるパーツにどのように影響するかなどの重要な変数を理解しやすくなります。
• 生産の最適化 ：シミュレーションは部品の変形の可能性を減らすのに役立つため、製造と後処理の速度を上げることができ、印刷プロセスの再現性が向上します。

• コストの削減 ：部品シミュレーションは、印刷の失敗によって引き起こされる材料の無駄を最小限に抑えることで、積層造形の全体的なコストを削減できます。

3D印刷用の10のシミュレーションソフトウェアオプション

1。 ANSYS Additive Print

サポートされているテクノロジー ：SLM / DMLS

提供されるもの ：米国を拠点とするエンジニアリングシミュレーション会社ANSYSのAdditive Printソフトウェアは、印刷プロセスのさまざまな要素を予測することにより、金属部品の設計を検証するのに役立ちます。たとえば、ソフトウェアは部品の製造を視覚化するのに役立ち、残留応力の影響を受ける可能性のある部品の潜在的な歪みや領域についての洞察を提供します。このソフトウェアを使用して、最適なサポート構造を自動的に作成し、歪みが補正されたSTLファイルを生成することもできます。

ANSYSは、Additive Printソリューションに加えて、AdditiveSuiteとAdditiveScienceも提供しています。前者には、トポロジー最適化や熱分析などの追加機能が含まれています。後者は、機械と材料のパラメータの微調整、および最終的な印刷部品の特性を理解するのに役立つ微細構造シミュレーションに使用されます。

2。 FlowScienceのFLOW-3D

サポートされているテクノロジー ：SLM / DMLS、DED、バインダージェッティング

提供されるもの ：米国に本社を置くFlow Scienceによって開発されたFLOW-3Dは、粉末床溶融、DED、バインダー噴射など、さまざまな3D印刷プロセスの側面をシミュレートすることができます。粉末床融合技術を使用すると、FLOW-3Dを使用して、粉末の分布、粉末のレーザー溶融、溶融池の形成、および凝固をシミュレートできます。これにより、ユーザーは3D印刷された部品の品質に影響を与える熱歪み、多孔性、およびその他の問題を正確に評価できます。

FLOW-3Dは、積層造形用の新しい金属粉末を開発する研究所や大学にとって便利なツールです。 FLOW-3Dは、印刷プロセスへのマルチフィジックスアプローチにより、印刷パラメータを最適化し、粉末の微細構造をよりよく理解するのに役立つ貴重なプロセス洞察を提供します。

3。 COMSOLMultiphysics®

サポートされているテクノロジー ：SLM / DMLS、SLS、FDM

提供されるもの ：オランダの会社COMSOLによって開発されたCOMSOLMultiphysics®ソフトウェアは、プラスチックと金属の両方の積層造形プロセスを最適化することを目的としています。このソフトウェアは、最終的な形状、変形、応力レベルなど、最終製品の機械的および微細構造的特性を予測するのに役立ちます。 COMSOLのソフトウェアは、プロセスパラメータをモデル化して評価することにより、印刷部品に適切な工業品質を実現するための最適な印刷戦略と部品形状を特定します。

このソフトウェアは、積層造形プロセスを研究する研究チームや、積層造形部品の品質と性能を検証したい産業ユーザーにとって有用な追加機能となる可能性があります。

4。 ESIアディティブマニュファクチャリング

サポートされているテクノロジー ：SLM / DMLS、DED

提供されるもの ：フランスの企業ESIは、製造上の欠陥、残留応力、および気孔率レベルの特定に重点を置いたシミュレーションツールを開発しました。 ESI Additive Manufacturingは、印刷プロセスの複数の物理的側面を処理することにより、製造中の部品の動作と、製造プラットフォームから取り外した後の最終的な材料特性と品質（表面粗さや歪みなど）を予測できます。 。

5。 AlphaSTARCorporationのGENOA3DP

サポートされているテクノロジー ：SLS、SLM / DMLS

提供されるもの ：研究者および商用ユーザーを対象としたGENOA 3DPシミュレーションスイートは、付加的に製造された部品の変形、残留応力、破壊、およびボイドを予測できます。最適な印刷条件を見つけるために、ソフトウェアツールはエンジニアにAM材料とプロセスパラメータを複製し、それらのパラメータの弱点を評価するためのプラットフォームを提供します。 GENOA 3DPは元々熱可塑性プラスチックを念頭に置いて開発されましたが、シミュレーションツールは最近更新され、金属AMシミュレーション機能が追加されました。

6。 e-XstreamのDigimat-AM

サポートされているテクノロジー ：FDM、SLS

提供されるもの ：Dig​​imat-AMは、プラスチックおよび複合材料の3D印刷プロセスをシミュレーションするためのe-Xstreamのソリューションです。 Digimat-AMソフトウェアには、材料の機械的、熱的、電気的特性、および部品の反り、残留応力、多孔性の計算を可能にする組み込みの材料データベースがあります。

Digimat-AMの興味深い機能の1つは、印刷プロセス中のパーツの向きに関連するパーツのパフォーマンスを分析できることです。この機能は、パーツのZ軸が通常X軸およびY軸よりもはるかに弱いFDMにとって特に重要です。シミュレーションデータを使用することにより、エンジニアは最適な印刷方向を見つけて、強度が不可欠な領域がX軸とY軸に沿って印刷されるようにすることができます。

7。アディティブワークスのアンフィオン

サポートされているテクノロジー ：SLM / DMLS

提供されるもの ：ドイツの新興企業であるAdditive Worksによって開発されたAmphyonは、金属3D印刷プロセスに重点を置いています。 Amphyonは、印刷プロセス自体から、ビルドプレートからの取り外しや二次熱処理などの後処理ステップまで、積層造形プロセスのさまざまな段階をシミュレートできます。

このソフトウェアは、一般的な金属3D印刷の問題に対処する方法を学び、生産を最適化する方法を探している企業に適しています。たとえば、シミュレートされたビルドアッププロセスを使用して、応力とパーツの変形を計算し、パーツの新しい欠陥のない設計に組み込むことができます。これにより、パーツの品質とプロセスの安定性が向上します。

8。 SimufactのSimufact添加剤

サポートされているテクノロジー ：SLM / DMLS

提供されるもの ：Simufact Additiveは、ドイツのシミュレーションソフトウェアスペシャリストであるSimufactによって開発されたクラウドベースのソフトウェアスイートです。主要な金属AMプロセスとその後の熱処理などのステップを再現するための一連のツールを提供します。このソフトウェアは、ユーザーが最適なビルド方向を特定し、サポート構造を自動的に最適化し、潜在的な製造上の問題を特定するのに役立ちます。

特に魅力的な機能の1つは、歪みの補正です。これは、許容可能な偏差を定義し、最小の変形でジオメトリを生成することにより、パーツの歪みを自動的に最適化することを意味します。このツールを使用することにより、設計者とエンジニアはコストのかかるテスト印刷を回避できます。

9。オートデスクのNetfabb

サポートされているテクノロジー ：SLM / DMLS、DED

提供されるもの ：オートデスクは、3D印刷の主要なソフトウェア開発者の1人です。よく知られているジェネレーティブデザイン機能に加えて、Autodesk Netfabbは、部品の熱的および機械的挙動を予測し、仮想環境の変形を特定できるシミュレーションツールを提供します。 NetfabbPremiumおよびNetfabbUltimateで利用可能なクラウドベースの機能により、シミュレーションは、ローカルソルバーよりもはるかに高速に複雑なパーツで実行できます。

10。ダッソー・システムズSIMULIA

サポートされているテクノロジー ：SLM / DMLS、FDM、SLS

提供されるもの ：SIMULIAは、シミュレーションを通じて印刷プロセスを最適化し、金属部品や複合部品の部品の歪み、残留応力、微細構造を予測するために使用されるソフトウェア製品です。

このソフトウェアには、役立つ一連のツールが含まれています。マシンビルドの予測可能性の問題を克服するため。たとえば、SIMULIAソフトウェアを使用して、材料の微細構造をシミュレートし、印刷プロセス中に発生する可能性のある材料の変化をキャプチャできます。次に、シミュレーション結果を適用して、特定のアプリケーションに最適な材料を選択できます。

シミュレーションソフトウェア：信頼性と自動化の向上に向けたステップ

生産に積層造形を使用している企業は、製造プロセスのあらゆる側面でシミュレーションの価値をますます認識しています。リストからわかるように、多くのソフトウェア会社は、近年爆発的な成長を遂げている金属3D印刷をソリューションのターゲットにしています。金属AMの場合、シミュレーションは、印刷プロセスの評価と理解を深めるのに役立つだけでなく、コストのかかる試行錯誤のアプローチを克服して、テクノロジーをより高い再現性と精度に向けて推進します。

将来的には、シミュレーションソフトウェアが、特に金属3D印刷での問題の予測においてより正確になり、欠陥を修正して印刷パラメータを最適化できるようになると期待しています。アディティブマニュファクチャリングも自動化の進展に伴い、シミュレーションソフトウェアは、この移行を加速し、スマートで高度に最適化されたアディティブプロダクションの基盤を構築する上で重要な要素の1つになります。