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仿真軟件現(xiàn)可預(yù)測(cè)金屬3D打印機(jī)的不良造型

“前所未有的設(shè)計(jì):計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)或?qū)⒊郊夹g(shù)人員”研討會(huì)上,日本3D打印汽車“Orbitrec”的設(shè)計(jì)者——可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)師柳澤鄉(xiāng)司發(fā)表了演講,并且宣布與開發(fā)伙伴——NTT DATA工程系統(tǒng)公司共同開發(fā)了金屬3D打印機(jī)的造型仿真軟件。




在用金屬3D打印機(jī)造型時(shí),產(chǎn)生的殘留應(yīng)力等會(huì)導(dǎo)致造型產(chǎn)品變形,而該仿真軟件可在造型前預(yù)測(cè)這種變形。該軟件的適用對(duì)象是NTT DATA工程系統(tǒng)銷售的利用激光使金屬粉末熔融并凝固的粉末式金屬3D打印機(jī)“EOSINT”(德國(guó)EOS公司制造)。該仿真軟件目前為止還沒(méi)發(fā)布,也沒(méi)有上市銷售。


正在開發(fā)的仿真軟件可計(jì)算出3D打印機(jī)在造型中伴隨積層的推進(jìn),會(huì)出現(xiàn)多大程度的變形。能夠預(yù)測(cè)在原本應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題的下層,隨著上層的反復(fù)積層而慢慢發(fā)生的變形。而且還可預(yù)知3D打印支撐部分隨著拉伸方向的力從造型品剝離,或者被壓縮而彎曲的現(xiàn)象。即使實(shí)際要花費(fèi)40~80小時(shí)的造型,通過(guò)計(jì)算機(jī)只用2個(gè)小時(shí)就能計(jì)算出變形情況,因此此軟件可用于在造型前做事先預(yù)測(cè)。


柳澤鄉(xiāng)司介紹說(shuō),使用該軟件后發(fā)現(xiàn),原本認(rèn)為由涂料器破損而導(dǎo)致的造型異常,實(shí)際上大多由造型變形造成的。涂料器是3D打印機(jī)的一部分,是用來(lái)鋪滿一層粉末材料并使表面變得均勻的板子。以前普遍認(rèn)為,如果涂料器在掠過(guò)成形品時(shí)發(fā)生破損,就會(huì)在材料表面形成凹凸,使造型物產(chǎn)生褶皺和筋紋。但是,無(wú)論涂料器掠過(guò)多少次,總會(huì)在同一地方形成褶皺和筋紋,即便將涂料器的材料換成其他各種物質(zhì)也是相同的結(jié)果。此次利用軟件判斷出的原因并不是涂料器。雖然還不知道3D打印機(jī)裝置異常時(shí)如何防止造型出問(wèn)題,但讓人安心的是,變形是可以通過(guò)改進(jìn)部件及支撐的設(shè)計(jì)來(lái)避免的”。

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