Phần mềm e-Xstream xác thực cấu trúc vi mô của Composite bằng CT Scan của các bộ phận AM

Kỹ thuật e-Xstream, một bộ phận của bộ phận Trí tuệ Sản xuất của Hexagon, đã giới thiệu các khả năng sản xuất ảo và mô phỏng mới cho phép người dùng phân tích chi phí sản xuất của các bộ phận sản xuất đắp dần dựa trên polyme so với các quy trình thông thường và liên tục cải tiến các quy trình kỹ thuật ảo của họ bằng cách xác thực hợp chất của vật liệu tổng hợp. cấu trúc vi mô với quét CT của các bộ phận được sản xuất.

Sản xuất đắp dần với vật liệu tổng hợp đang thu hút được sự chú ý trên thị trường nhờ khả năng tự động hóa việc tạo ra các thành phần bền hơn và nhẹ hơn so với các quy trình kim loại và thiết kế hiệu suất (ví dụ: với polyme được gia cố bằng sợi liên tục) của vật liệu cơ bản theo mục đích. Phần mềm Digimat mới nhất cho phép các doanh nghiệp mô phỏng quy trình in 3D và tính toán tổng chi phí sản xuất từng bộ phận bao gồm việc sử dụng vật liệu, thời gian của nhân viên, năng lượng và các bước xử lý hậu kỳ cần thiết.

Sử dụng công cụ mới này, một kỹ sư có thể có cái nhìn tổng thể về quy trình sản xuất và hoàn thiện bộ phận để xác định chuỗi quy trình sản xuất tốt nhất. Điều quan trọng là nó cũng có thể được sử dụng để thực hiện tối ưu hóa hàng loạt nhằm in song song nhiều bộ phận nhất có thể, tăng năng suất sản xuất và giảm thời gian sản xuất. Nó cũng có thể được sử dụng trong lập kế hoạch sản xuất, để xem xét tổng chi phí sở hữu máy móc và khấu hao các chi phí đó theo khối lượng sản xuất dự kiến. Thông tin này được hiển thị trực quan cho người dùng thông qua các sơ đồ và biểu đồ hình tròn, do đó có thể dễ dàng phân tích chi phí cho các tình huống khác nhau.

Nhu cầu toàn cầu về in 3D tổng hợp được dự đoán sẽ tăng lên 1,7 tỷ đô la vào năm 2030, nhưng các ứng dụng đã bị hạn chế cho đến nay do những thách thức kỹ thuật. Vì hướng sợi thay đổi trong các khu vực khác nhau của bộ phận, điều này có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất cơ học. Việc biết thông tin này có thể giúp các kỹ sư khắc phục các vấn đề về chất lượng và cải thiện đáng kể độ chính xác của các dự đoán về hiệu suất. Giờ đây, các nhà sản xuất có thể chụp CT Scan một bộ phận và nhập hình ảnh RAW 3D để xây dựng mô hình phần tử hữu hạn của cấu trúc vi mô hai pha (ví dụ: polymer được gia cố bằng sợi carbon) trong Digimat và lập mô hình hoạt động của nó. Bằng cách nhúng mô hình vật liệu đã được xác thực này vào các công cụ Kỹ thuật hỗ trợ máy tính (CAE) của họ,

Kết nối phép đo vật lý với thử nghiệm ảo cũng cải thiện độ chính xác của các quy trình Kỹ thuật Vật liệu Tính toán Tích hợp (ICME) khi một hệ thống vật liệu mới được giới thiệu. Hiệu suất của bộ phận có thể được so sánh với quy trình mô phỏng để xác nhận và chứng nhận mô hình vật liệu. Xác thực quét CT cũng hỗ trợ giúp các chuyên gia vật liệu tinh chỉnh các mô hình cấu trúc vi mô mà họ đã xây dựng thủ công để cải thiện độ chính xác của các mô phỏng trong tương lai.

Khi tinh chỉnh các quy trình sản xuất mới, người dùng có thể nắm bắt thông tin về bộ phận, vật liệu, máy in 3D hoặc quy trình được sử dụng và các thử nghiệm vật lý của chúng khi chúng hoạt động bằng quản lý vòng đời vật liệu. Phần mềm MaterialCenter của kỹ thuật e-Xstream ghi lại cơ sở dữ liệu đã được xác thực, có thể theo dõi về các thuộc tính vật liệu đáng tin cậy đó để chúng có thể được sử dụng trong giai đoạn thiết kế của sản phẩm. Bằng cách sử dụng quản lý vòng đời vật liệu, thông tin có thể dễ dàng được ghi lại trong các nhóm đa ngành và được chia sẻ trong toàn tổ chức để nắm bắt kiến ​​thức có giá trị để người dùng được ủy quyền tái sử dụng.

Dự đoán hành vi vật chất của vi cấu trúc được quét CT là một quá trình tính toán chuyên sâu, ví dụ: có thể mất vài ngày để phân tích hành vi phức tạp như rão chỉ bằng cách sử dụng điện toán Bộ xử lý trung tâm (CPU). Bằng cách tối ưu hóa các quy trình này cho Bộ xử lý đồ họa (GPU), một số tác vụ giờ đây có thể được kỹ sư thực hiện một cách tương tác vì kết quả được tạo ra trong vài phút. Điểm chuẩn cho thấy thời gian cần thiết để phân tích độ cứng của vật liệu giảm 98%. Thời gian giải quyết nhanh chóng này, kết hợp với việc giới thiệu giao diện dòng lệnh, cũng cho phép sử dụng các mô hình phần tử hữu hạn Digimat trong quy trình tối ưu hóa dựa trên đám mây tự động trên các nền tảng điện toán hiệu năng cao.

Khi sản xuất các cấu trúc hiệu suất cao chẳng hạn như các thành phần hàng không vũ trụ từ vật liệu tổng hợp, mô hình Phân tích Lỗi lũy tiến (PFA) cho phép xác định giới hạn an toàn cho cấu trúc và sử dụng tối ưu các vật liệu và quy trình đắt tiền. Phiên bản mới nhất của Digimat thực hiện các phân tích mô hình Camanho phức tạp này nhanh gấp đôi, cho phép thực hiện nghiên cứu tham số để xác định dung sai lỗi và tối đa hóa năng suất sản xuất.