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使用 Additive Works 的 Amphyon 自动生成激光束熔化支撑

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技术
  • 分析与建模 - 数字孪生/模拟
  • 传感器 - 激光雷达/激光扫描仪
适用行业
  • 航天
  • 教育
适用功能
  • 产品研发
  • 质量保证
用例
  • 制造过程模拟
  • 虚拟现实
关于客户
本案例中的客户是利用激光束熔化 (LBM) 技术来制造复杂金属零件的任何行业或组织。这包括但不限于航空航天业。这些客户经常面临 LBM 工艺的挑战,特别是在工艺过程中发生的热机械现象方面。熔化材料产生的热量必须消散,并且焊接路径收缩产生的力必须得到补偿。这通常需要向零件添加支撑几何形状,这会增加材料的使用并需要额外的后处理。工艺的稳定性在很大程度上取决于这些支撑结构,如果支撑结构不够,零件的质量和形状可能会偏离预期结果。
挑战
激光束熔化 (LBM) 技术可以在不浪费材料的情况下制造复杂的金属零件,并在航空航天等行业得到应用。然而,该过程本质上是一种微焊接过程,热机械现象起着重要作用。熔化材料产生的热量必须消散,并且焊接路径收缩产生的力必须得到补偿。为了保持温度并使零件附着在打印板上,需要在零件上添加额外的支撑几何形状。这不仅增加了材料的使用,而且还需要额外的后处理。过程稳定性在很大程度上取决于支撑结构。如果支撑不够坚固或不能有效导热,零件的质量和形状可能会偏离预期结果。在此过程中支撑物破裂可能会导致流程中止,从而可能使每个零件的成本增加一倍,特别是对于首次打印的零件。
解决方案
Additive Works 旨在通过过程模拟和优化来取代支持生成过程中涉及的大量迭代。 Amphyon 软件即将推出的支撑模块可确保不超过临界值,并相应地自动创建支撑几何形状。所应用的例程优化了薄壁支撑结构的空间变化参数,允许在具有高机械负载的关键区域中形成密集的支撑壁,以及在粉末可去除性更重要的情况下具有大穿孔的粗糙壁。计算出最佳支撑参数后,软件可以自动生成相应的支撑结构,包括零件和支撑之间的接口,其尺寸可确保稳定的工艺并最大限度地减少后处理工作。该软件还可以自动生成一次成功的 LBM 支撑结构,从而节省材料并减少所需的构建时间。这种模拟驱动的工作流程需要显着减少用户交互,降低关键部件的流程开发成本,并在 LBM 中引入最先进的支持生成自动化。
运营影响
  • The implementation of Additive Works' Amphyon software has revolutionized the Laser Beam Melting (LBM) process. By replacing the extensive iterations involved in support generation with process simulation and optimization, the software has made the process more efficient and cost-effective. The software ensures that critical values are not exceeded and automatically creates the support geometry accordingly. This has resulted in more stable and reliable LBM processes, with the quality and shape of the parts being more consistent with the desired result. Furthermore, the software has reduced the need for user interaction, making the process more user-friendly and less time-consuming. This has taken the LBM technology a significant step further, introducing a new state-of-the-art in automation of support generation.
数量效益
  • Material use was decreased by 28.8%.
  • The process development costs of critical parts were significantly reduced.
  • The required build time was also reduced due to the saving of material.

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