Pourquoi utiliser ensemble les technologies de simulation et d'impression 3D

Lorsque l'on compare les techniques de fabrication additive à ses prédécesseurs traditionnels, un défi à anticiper est les différences contrastées dans les propriétés des matériaux. Le graphique de gauche donne un aperçu des critères de performance et de la comparaison entre l'impression 3D et l'IAO.

Chaque technique d'impression 3D offre un ensemble différent de propriétés mécaniques et thermiques, ainsi que des qualités de liaison des couches qui la distinguent des composants produits via un outil de moulage par injection. Que le matériau soit un thermoplastique ou un thermodurcissable, ces qualités définiront son éventail potentiel d'opportunités d'application.

Technologie d'impression 3D FDM et matériaux populaires

Modélisation par dépôt de fusion Technologie d'impression 3D a notamment l'avantage d'utiliser de véritables thermoplastiques. Cela offre aux ingénieurs une gamme de matériaux parmi lesquels choisir qui agiront de la même manière que les matériaux de production avec lesquels ils sont familiers. matériaux FDM populaires tels que le polycarbonate et le nylon 12 peuvent être utilisés pour les composants de pré-production, cependant, la qualité des couches de l'impression 3D donne des caractéristiques anisotropes qui différencient la façon dont la pièce agit au cours d'un scénario de test.

Validation virtuelle des performances de conception avec la technologie de simulation

C'est là que la simulation nous aide à combler certains vides prédictifs et nous empêche d'imprimer de mauvaises idées. Certes, je préfère imprimer une mauvaise idée que de la mouler ou de la mouler à partir d'un outil souple. L'impression 3D est rapide et les coûts ont baissé, mais s'arrêter pour évaluer virtuellement les performances de votre conception permet de réduire les cycles inutiles à l'imprimante et donne plus d'informations sur les performances sur le terrain.

Même lorsque nous avons des pièces d'outillage très proches de la qualité de production, les tests virtuels présentent des avantages distincts par rapport aux tests physiques. Plus précisément, c'est un environnement sans "bruit" parfait où nous pouvons vraiment comparer des pommes avec des conceptions de pommes. De plus, avec la simulation, nous pouvons visualiser des quantités telles que l'écoulement de fluide ou les contraintes qui sont intrusives ou coûteuses à quantifier physiquement.

Comparaison des tests physiques et virtuels

Nous pouvons maintenant utiliser l'impression 3D pour aider à visualiser les résultats d'analyse. La simulation a toujours été un excellent outil de visualisation, mais maintenant nous pouvons « ressentir » ces résultats et les tenir entre nos mains !

Utilisation des technologies de simulation et d'impression 3D pour l'optimisation de la conception

Deux des avancées les plus intéressantes en CAE et l'impression 3D sont des outils d'optimisation de forme. Il est utile d'exécuter une seule étude pour un seul scénario de charge. Cette valeur augmente d'un ordre de grandeur lorsque vous pouvez optimiser automatiquement plusieurs cas d'utilisation ou de chargement à l'aide de la technologie de simulation intégrée à des outils tels que solidThinking Inspire.

Flux de travail d'optimisation à l'aide de solidThinking Inspire

Les outils d'optimisation de la topologie existent depuis un certain temps et dans les premières années, ils étaient limités en raison des contraintes de forme pour les méthodes de fabrication typiques. Ensuite, ces codes sont devenus plus intelligents pour inclure des dispositions relatives aux contraintes de fabrication afin de garantir la faisabilité de la conception optimisée.

Maintenant que l'impression 3D devient une option de fabrication cela ouvre les portes à des formes que nous devions « jeter » auparavant. Tout comme les méthodes de fabrication traditionnelles, il y a des effets de processus à prendre en compte.

Flux de travail de simulation de processus d'impression 3D

Nous pourrions imprimer physiquement des centaines de pièces en utilisant différents chemins de fabrication et paramètres de processus, mais cela devient vite prohibitif en termes de coût et de temps. Des outils de simulation sont désormais utilisés pour prendre en compte les variables d'impression permettant aux ingénieurs de prédire les effets du processus d'impression 3D sur la pièce finale.