Hiện nay, việc mô phỏng các quy trình in 3D có thể thực hiện dễ dàng bằng việc sử dụng bộ phần mềm HyperWorks của Altair – một phần mềm thiết kế 3D, trước đây được sử dụng để thiết kế xe Light Rider của APWorks.
Tiện ích này được cung cấp bởi chương trình Amphyon của Additive Works và được thiết kế để hỗ trợ mô phỏng quá trình SLM, nhằm nâng cao chất lượng và sự ổn định của các chi tiết kim loại sau khi in.
Tự động hóa trực quan
Amphyon là một giải pháp kỹ thuật dưới sự hỗ trợ của máy tính (CAE). Với phần mềm này, các kỹ sư và nhà thiết kế có thể tối ưu hóa quy trình in 3D kim loại từ nhiều khía cạnh, bao gồm thời gian xử lý, bổ sung vật liệu hỗ trợ, thời gian xây dựng và vị trí của từng bộ phận trong buồng in.
Việc phát hiện các khía cạnh (yếu tố) này được tích hợp vào chương trình, cho phép tự động hoá các thiết lập như định hướng một phần và mô phỏng quá trình in 3D.
Một ví dụ khác về tính năng của Amphyon là Sinter Guard là giúp cải thiện chất lượng bề mặt của bản in 3D. Để thực hiện chức năng này, phần mềm “sẽ tự thích ứng dựa trên hình dáng hình học của chi tiết và tối ưu hóa đầu vào là nhiệt theo những kiến thức khoa học gần đây nhất” – Tìm hiểu thêm tại đây: https://additive.works/adaption
Giải pháp tiết kiệm chi phí
Thông qua mô phỏng kỹ thuật các quy trình trong in 3D, chương trình giúp tiết kiệm thời gian và vật liệu đã bỏ ra trong quá trình sản xuất của một thành phần trên một máy in 3D. Tiến sĩ Rer. Nat. Nils Keller – đồng sáng lập và giám đốc điều hành của Additive Works, giải thích như sau:
Amphyon được thiết kế để thay thế cho bản phát triển nâng cao của chiến lược phát triển SLM với mô phỏng và phân tích hình học. Thông qua tính toán thực nghiệm về quy trình xử lý cơ và nhiệt (process-induced thermal and mechanical loads), chúng ta có thể tối ưu hóa ngay từ cấp tiền sản xuất (pre-processing). Điều này sẽ tiết kiệm cho người sử dụng Hyperworks rất nhiều tài nguyên cũng như tăng thêm chất lượng và tự động hóa một số chu trình.
Subir Roy, Giám đốc cao cấp phòng Giải pháp Công nghiệp tại Altair, nói thêm:
Cách tiếp cận đổi mới của Amphyon trong việc mô phỏng in chu trình 3D cung cấp một giải pháp hiệu quả và thiết thực nhằm mang lại lợi ích cho người dùng liên quan đến việc thiết kế và in các chi tiết bằng kim loại phức tạp. Phần mềm hoạt động dựa trên GPU và GUI, cho phép người dùng thực hiện các nghiên cứu để định hướng một phần như là một chức năng của khả năng tiếp cận, tính toán khối lượng, thời gian xây dựng,… tính toán biến dạng để bù đắp hình học nhằm giảm thiểu sự chênh lệch so với thiết kế ban đầu.
Lý thuyết về in 3D kim loại
Mô phỏng tính toán cho các chi tiết in 3D bằng kim loại là một trong những lĩnh vực chính của nghiên cứu của các nhà khoa học trong lĩnh vực kỹ thuật. Một bài báo của phòng thí nghiệm quốc gia California Lawrence Livermore nghiên cứu đã sử dụng phân tích Tô pô (Topological) để dự đoán tính toàn vẹn của cấu trúc dạng lưới của in 3D kim loại.
Mô phỏng tính toán còn được ứng dụng rất nhiều trong nghiên cứu của Alban Leandri về những thách thức trong ngành sản xuất phụ trợ và đo lường, xây dựng.
Bài viết được dịch bởi ZIP Đặng từ trang 3dprintingindustry.com
