Autodesk旨在通过Fusion 360使3D打印仿真普及化

Autodesk旨在通过Fusion 360使3D打印仿真普及化
2021年02月25日 18:47 3D科学谷

根据3D科学谷的市场判断,从建模仿真到数字孪生体技术,再到过程控制等3D打印工艺链的方方面面,仿真与算法将统治3D打印的方方面面。很快,3D打印行业会发现,一家3D打印企业需要有人精通仿真软件的应用。

一边是3D打印行业的需求发展使得设计与仿真走向一体化结合,一边是软件巨头推出的整合措施使得更先进的软件集合作为一站式解决方案为用户提供从设计到验证的便捷性。

有问题的文件已进行补偿,以确保正确打印©Autodesk

搭建仿真快速通道

/ 建模与仿真一体化结合趋势

市场上Autodesk-欧特克旨在通过Fusion 360 Extension使3D打印仿真普及化,以便设计软件自动执行以前需要动手实践的任务。

3D科学谷先通过如何防止金属3D打印中的构建失败来分析Fusion 360 Extension的便捷性。金属粉末床熔化(PBF)系统构建腔中的每个变量都会影响零件的质量:组件的构建方向,支撑结构的放置,扫描策略,激光光斑大小、气流和更多其他因素。如果可以准确地模拟构建过程,并且可以解决诸如热应力和变形之类的潜在问题,那么就可以避免反复试验,并在第一时间就生产出正确的零件。

因此,ANSYSHexagonVELO3D等正在开发用于金属3D打印的仿真软件。Autodesk也于2016年收购Netfabb解决了仿真问题。现在, Autodesk已开始将Netfabb的一些高级仿真工具移植到Fusion 360 Extension中。

Autodesk在2009年收购ALGOR,带来了许多有限元分析(FEA)专家。随着收购Netfabb,这方面的仿真专业团队也在不断改进Netfabb Local Simulation的仿真功能,基于仿真方面的进展,Autodesk开始着手将Fusion 360变成一个具有凝聚力的建模平台,该平台不仅负责生产的设计部分,还负责实际的制造任务。现在,通过各种扩展,Fusion 360可以生成用于CAM和3D打印的策略,从而可以在单个界面内完成从设计到生产的过程。

/ 像单击软件按钮一样容易

现在,Fusion 360变成一个具有凝聚力的建模平台,该平台不仅负责生产的设计部分,还负责实际的制造任务这种集成逐渐扩展到包括仿真。目前,Fusion 360的Additive Simulation Extension可以模拟PBF-基于粉末床的激光熔化金属3D打印技术。访问扩展程序就像单击软件中的几个按钮一样容易。

设计完成后,用户可以从Fusion 360菜单中选择要制造零件的方式,选择增材制造,想要使用的金属,确定零件的方向并添加支撑结构。从那时起,用户可以对文件进行切片并为激光生成一个加工路径并进行3D打印,也可以模拟3D打印过程以查看是否成功。

该软件与Netfabb Local Simulation在相同的求解器和引擎上运行,Netfabb Local Simulation是对打印区域的有限元分析的多尺度热机械建模方法。分析整个建筑物的整个激光路径可能要花费数千年,而该软件模拟了一个1 mm x 1 mm的区域,并在整个打印过程中按比例放大,以估计物体将如何变形以及应力如何形成。

如果由于变形,重涂机刀片干扰或支撑结构有问题而无法生产出合格零件,仿真可以解决这些问题。也就是说,这是Fusion 360当前可以通过“添加模拟扩展”检测到的三个问题。目前,该软件可以补偿零件中可能发生的变形。下一步,Fusion 360中将集成Netfabb的更多功能,例如支撑和构建方向优化

/ 支持线上教育

卡内基梅隆大学机械工程学院曾指出仿真不仅对金属3D打印成果的成功越来越重要,而且还有助于对工程专业学生进行金属3D打印教育。

很多制造业的教育机构都在COVID疫情期间快速实现了线上教学。不过如何在虚拟环境中进行3D打印教育?模拟是第一件事,在这方面,Fusion 360易于教育。3D科学谷了解到随着Additive Simulation Extension的发布,教育行业可以挑选所需的软件组合,并获得Fusion 360所有开箱即用的便捷性

/ 提升可访问性

现在已经解决了基于粉末床的选区金属熔化3D打印仿真,欧特克团队计划解决的下一个仿真过程是定向能量沉积。目前,模拟还不能在云中运行,并且通常需要与FEA相同的计算能力匹配,这意味着如果要快速运行这些模拟,可能需要大量的RAM存储容量。但是,欧特克计划是当该软件准备好从技术开发过渡到商业发布时,有望在2021年在云中运行该仿真工具。

仿真最重要的一个方面是可访问性,这就是为什么云驱动的仿真将成为关键的原因。

归根结底,在金属3D打印机上打印东西的用户应该能够进行快速检查,而无需获得博士学位,在这方面,3D科学谷了解到欧特克Fusion 360在打印设置上点击“模拟”即可进行虚拟打印检查。

更多信息请参考3D科学谷发布过的微课 l 点阵结构设计与仿真分析金属增材制造的微观结构演化建模与仿真

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