獨角獸創(chuàng)業(yè)公司Desktop Metal公布了一款金屬3D打印領(lǐng)域中的仿真軟件-Live Sinter，旨在取代與綁定金屬打印相關(guān)的反復(fù)試驗過程，例如其自己的粘合劑噴射技術(shù)。

在金屬粘合劑噴射中，將從打印機中出來的“綠色”零件首先放入脫脂站，在該站中去除裝訂材料。然后將它們在熔爐中燒結(jié)，以使其更致密，更堅固。但是，此過程最多可縮小原始打印尺寸的20％。可能出現(xiàn)的其他問題包括因沒有適當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的變形。因此，裂紋和變形可能需要再次打印零件或執(zhí)行后處理程序。對于使用傳統(tǒng)金屬注射成型（MIM）制成的許多零件也是如此，這激發(fā)了金屬粘結(jié)劑的噴射。

像許多金屬3D打印領(lǐng)域一樣，工程師和操作人員不得不依靠繁瑣且昂貴的試錯過程來獲得合適的零件。Live Sinter通過模擬并通過創(chuàng)建“負(fù)偏移”幾何形狀自動補償收縮和變形來解決許多此類問題。一旦進(jìn)行了印刷和燒結(jié)，這些幾何形狀就意味著可以設(shè)計出正確的組件。

該軟件在GPU加速的多物理引擎上運行，該引擎對“成千上萬個相連的粒子質(zhì)量和剛體”之間的相互作用進(jìn)行建模。通過無網(wǎng)格有限元分析對該問題進(jìn)行了進(jìn)一步完善，該分析分析了諸如應(yīng)變，應(yīng)力和位移之類的因素，從而模擬了收縮，變形，風(fēng)險和失效，從而有可能在生產(chǎn)之前驗證設(shè)計。

“ Live Sinter是通過與基于燒結(jié)的挑戰(zhàn)聯(lián)合而不是與之對抗而開發(fā)的。這樣，該軟件將生成負(fù)偏移零件幾何形狀，并燒結(jié)成預(yù)期的形狀和尺寸規(guī)格?！?Desktop Metal副總裁Andy Roberts說道。“它還解決了燒結(jié)方面的一些最大挑戰(zhàn)，例如使用鑲嵌機。多年來，依靠少數(shù)具有多年實踐經(jīng)驗的工程師的直覺，創(chuàng)建可以支撐爐內(nèi)零件的安裝工?，F(xiàn)在，使用Live Sinter，此過程變得更加容易，可預(yù)測和可控制?！?br />
可以在短短五分鐘內(nèi)模擬一個燒結(jié)周期，而在創(chuàng)建合適的負(fù)偏移幾何形狀之前，最快可以在15分鐘內(nèi)完成。如果以后將它們添加到工作流程中，它還可以與新材料，燒結(jié)硬件和工藝參數(shù)一起使用。

此外，該軟件還可以創(chuàng)建幾何形狀，如果沒有該軟件，則很難進(jìn)行燒結(jié)。這可以通過增強零件的形狀和尺寸公差來實現(xiàn)。反過來，Desktop Metal建議可以在第一時間正確生產(chǎn)零件，包括具有復(fù)雜幾何形狀的零件，從而減少與打印和后處理相關(guān)的時間和成本。該公司建議甚至可以在沒有支撐結(jié)構(gòu)的情況下燒結(jié)零件。

Live Sinter將于2020年第四季度首次在Desktop Metal的車間系統(tǒng)中使用，并于2021年在生產(chǎn)系統(tǒng)中可用。該公司指出，該工具適用于任何基于燒結(jié)的粉末冶金工藝。這包括金屬注射成型，但據(jù)推測，它也可以與ExOne的金屬粘合劑噴射一起使用。Desktop Metal建議它將來可能會為這些過程提供軟件。

與金屬粘合劑噴射相關(guān)的反復(fù)試驗過程可能涉及不同的工作流程，但幾乎所有金屬3D打印技術(shù)都會發(fā)生這種工作流程。就像燒結(jié)爐中發(fā)生的物理學(xué)非常復(fù)雜且難以預(yù)測一樣，金屬粉末床聚變（PBF）和定向能量沉積等技術(shù)也是如此。

從歷史上看，解決此問題的方法是使用一系列熱像儀和其他傳感器，這些傳感器可用于在構(gòu)建過程中檢測問題。但是，隨著金屬3D打印越來越被視為可行的工業(yè)生產(chǎn)工具，客戶要求更好的質(zhì)量控制。盡管大多數(shù)技術(shù)仍缺乏閉環(huán)打印管理，但我們正朝著這個方向發(fā)展，而模擬軟件則扮演著關(guān)鍵角色。

正如我們在其他地方介紹的那樣，許多公司正在轉(zhuǎn)向模擬解決方案來預(yù)測和補償打印過程中的問題。例如，ANSYS為其金屬3D打印仿真軟件收購了3DSIM，并且正在將其集成到EOS金屬PBF機器中。開發(fā)AM的仿真工具的其他公司有 Hexagon，  Altair， 西門子，  PTC，  Materialize。Velo3D具有自己的仿真技術(shù)，結(jié)合高度受控的打印過程，不僅可以進(jìn)行閉環(huán)金屬3D打印，而且還可以有限地依賴支撐結(jié)構(gòu)。

SmarTech Analysis最近發(fā)表的“ 2020年增材制造軟件市場機會”報告預(yù)測，到2027年，增材制造軟件的收入將達(dá)到37億美元。仿真可能是這一驚人增長的核心，而Desktop Metal則表明并非如此僅在PBF中需要，但在金屬粘合劑噴射中也需要。

來源：3dprint

獨角獸創(chuàng)業(yè)公司Desktop Metal公布了一款金屬3D打印領(lǐng)域中的仿真軟件-Live Sinter，旨在取代與綁定金屬打印相關(guān)的反復(fù)試驗過程，例如其自己的粘合劑噴射技術(shù)。

在金屬粘合劑噴射中，將從打印機中出來的“綠色”零件首先放入脫脂站，在該站中去除裝訂材料。然后將它們在熔爐中燒結(jié)，以使其更致密，更堅固。但是，此過程最多可縮小原始打印尺寸的20％。可能出現(xiàn)的其他問題包括因沒有適當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的變形。因此，裂紋和變形可能需要再次打印零件或執(zhí)行后處理程序。對于使用傳統(tǒng)金屬注射成型（MIM）制成的許多零件也是如此，這激發(fā)了金屬粘結(jié)劑的噴射。

像許多金屬3D打印領(lǐng)域一樣，工程師和操作人員不得不依靠繁瑣且昂貴的試錯過程來獲得合適的零件。Live Sinter通過模擬并通過創(chuàng)建“負(fù)偏移”幾何形狀自動補償收縮和變形來解決許多此類問題。一旦進(jìn)行了印刷和燒結(jié)，這些幾何形狀就意味著可以設(shè)計出正確的組件。

該軟件在GPU加速的多物理引擎上運行，該引擎對“成千上萬個相連的粒子質(zhì)量和剛體”之間的相互作用進(jìn)行建模。通過無網(wǎng)格有限元分析對該問題進(jìn)行了進(jìn)一步完善，該分析分析了諸如應(yīng)變，應(yīng)力和位移之類的因素，從而模擬了收縮，變形，風(fēng)險和失效，從而有可能在生產(chǎn)之前驗證設(shè)計。

“ Live Sinter是通過與基于燒結(jié)的挑戰(zhàn)聯(lián)合而不是與之對抗而開發(fā)的。這樣，該軟件將生成負(fù)偏移零件幾何形狀，并燒結(jié)成預(yù)期的形狀和尺寸規(guī)格?！?Desktop Metal副總裁Andy Roberts說道。“它還解決了燒結(jié)方面的一些最大挑戰(zhàn)，例如使用鑲嵌機。多年來，依靠少數(shù)具有多年實踐經(jīng)驗的工程師的直覺，創(chuàng)建可以支撐爐內(nèi)零件的安裝工?，F(xiàn)在，使用Live Sinter，此過程變得更加容易，可預(yù)測和可控制?！?br />
可以在短短五分鐘內(nèi)模擬一個燒結(jié)周期，而在創(chuàng)建合適的負(fù)偏移幾何形狀之前，最快可以在15分鐘內(nèi)完成。如果以后將它們添加到工作流程中，它還可以與新材料，燒結(jié)硬件和工藝參數(shù)一起使用。

此外，該軟件還可以創(chuàng)建幾何形狀，如果沒有該軟件，則很難進(jìn)行燒結(jié)。這可以通過增強零件的形狀和尺寸公差來實現(xiàn)。反過來，Desktop Metal建議可以在第一時間正確生產(chǎn)零件，包括具有復(fù)雜幾何形狀的零件，從而減少與打印和后處理相關(guān)的時間和成本。該公司建議甚至可以在沒有支撐結(jié)構(gòu)的情況下燒結(jié)零件。

Live Sinter將于2020年第四季度首次在Desktop Metal的車間系統(tǒng)中使用，并于2021年在生產(chǎn)系統(tǒng)中可用。該公司指出，該工具適用于任何基于燒結(jié)的粉末冶金工藝。這包括金屬注射成型，但據(jù)推測，它也可以與ExOne的金屬粘合劑噴射一起使用。Desktop Metal建議它將來可能會為這些過程提供軟件。

與金屬粘合劑噴射相關(guān)的反復(fù)試驗過程可能涉及不同的工作流程，但幾乎所有金屬3D打印技術(shù)都會發(fā)生這種工作流程。就像燒結(jié)爐中發(fā)生的物理學(xué)非常復(fù)雜且難以預(yù)測一樣，金屬粉末床聚變（PBF）和定向能量沉積等技術(shù)也是如此。

從歷史上看，解決此問題的方法是使用一系列熱像儀和其他傳感器，這些傳感器可用于在構(gòu)建過程中檢測問題。但是，隨著金屬3D打印越來越被視為可行的工業(yè)生產(chǎn)工具，客戶要求更好的質(zhì)量控制。盡管大多數(shù)技術(shù)仍缺乏閉環(huán)打印管理，但我們正朝著這個方向發(fā)展，而模擬軟件則扮演著關(guān)鍵角色。

正如我們在其他地方介紹的那樣，許多公司正在轉(zhuǎn)向模擬解決方案來預(yù)測和補償打印過程中的問題。例如，ANSYS為其金屬3D打印仿真軟件收購了3DSIM，并且正在將其集成到EOS金屬PBF機器中。開發(fā)AM的仿真工具的其他公司有 Hexagon，  Altair， 西門子，  PTC，  Materialize。Velo3D具有自己的仿真技術(shù)，結(jié)合高度受控的打印過程，不僅可以進(jìn)行閉環(huán)金屬3D打印，而且還可以有限地依賴支撐結(jié)構(gòu)。

SmarTech Analysis最近發(fā)表的“ 2020年增材制造軟件市場機會”報告預(yù)測，到2027年，增材制造軟件的收入將達(dá)到37億美元。仿真可能是這一驚人增長的核心，而Desktop Metal則表明并非如此僅在PBF中需要，但在金屬粘合劑噴射中也需要。

來源：3dprint