金属增材制造工艺、增材制造技术

增材制造

就在几年前,增材制造 (AM) 仅与快速原型制造、研究项目和高级工程团队的工作相关。现在,许多组织都希望将 AM 用作生产解决方案。对于一些企业来说,这意味着通过增材制造方法生产部件,对于另一些企业来说,增材制造对于及时制造模具至关重要。Altair 提供的软件不仅能制造独特的原型,还能提供稳健的仿真工具链来支持生产设计。

TCT 和 Altair

增材制造用于生产

TCT 杂志和 Altair 着手去理解工业界对使用增材技术进行批量生产的愿望和准备情况。以下是我们了解到的情况。

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用拓扑优化设计,并用金属增材制造技术生产的零件

拓扑优化

许多人认为具有独特有机外观的部件是标志性增材制造 (AM) 特征,这种部件是通过拓扑优化过程制造的。Altair OptiStruct™ 是原始拓扑优化结构设计工具。现在,有些公司还在研究如何利用该技术帮助设计师和工程师快速实现创新、轻量化、结构高效的设计,而 Altair 在过去二十多年中已凭借 OptiStruct® 推动着生活中常用产品的设计发展。

适用于增材制造的设计  3D 打印软件

仿真驱动设计

长期以来,高级工程仿真一直被用来对成熟的设计执行虚拟测试。该工作在产品开发后期、制造物理原型之前执行。数字化转型已经成熟的组织在设计流程早期就使用 Altair 仿真技术进行概念设计。为了实现这种转变,Altair 开发了一种新软件,可以加快设计决策速度。

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制造仿真

适于增材制造Inspire Print3D 提供快速准确的工具集,用于模拟选择性激光熔融 (SLM) 部件的设计和工艺过程仿真。工程师可以快速了解影响制造效率的工艺或设计变更,然后将部件和支撑结构的几何形状导出到主流的打印机准备软件,以进行打印。它还可在打印部件前简化对潜在变形、分层及过度加热问题的识别和纠正。

使用 AM 模具的传统制造:增材制造对于部件设计可能没有任何意义,但对于部件模具的设计就十分重要。增材制造方法被积极用于制造型芯、模板和模具,以及生产夹具和固定装置。缩短制造时间意味着缩短模具交付时间,且不需要储存物理工具。Altair 拥有可对许多制造方法进行仿真的工具。

所有制造工艺

精巧的解决方案

跨行业应用:OptiStruct 通过拓扑优化确保开发出的结构完全符合要求,将预期负载、可用设计空间、材料和成本等设计参数纳入考量。该工具可应用于设计流程的早期,有助于实现质量最小、刚度极大的设计。通过拓扑优化,您可以针对传统或先进的制造流程实现良好的材料分布,并能对设计加以对比。

应用于早期流程Altair Inspire™OptiStruct 带来了新的用户体验,可以将拓扑优化更多地应用到早期设计流程中。这两种工具都可以考虑多种制造约束条件,包括对称模式、拔模方向、无孔、悬空角度和挤压。通过拓扑优化,可以快速进行设计探索,提高开发效率,确定部件合并的可能性。

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更高的性能

晶格结构 :3D 打印功能的独特性在于,它能够利用叫做网格结构的微小单元制造具有复杂外部几何结构的中空形状。OptiStruct 扩展了拓扑优化范围,能够支持实体结构与网格结构的融合。网格结构的性能可以通过拉伸、压缩、剪切、弯曲、扭转及疲劳寿命进行测试。

热效率Altair AcuSolve™Altair HyperStudy™改进了液压阀、涡轮叶片、热交换器和带有保形冷却通道的注塑工具。使用Altair HyperMesh™的变形功能,可直接在仿真模型上完成参数化。这种方法可极大限度缩短仿真交付周期,快速评估方案,而且还能通过自动优化流程推动创新。

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