Brightlands Chemelot 是位于荷兰林堡的四个创新园区之一。在这里，设计师、研究人员和工程师合作打造了一款全 3D 打印的自行车，这是同类产品中的第一款，它使用高性能材料和增材制造技术来实现轻巧、耐用和可定制的车架。然而，本次讨论将集中在底部凸耳的生产上，底部凸耳是连接结构各个部分的关键部件。为了制造这个部件，Brightlands 与领先的激光金属 3D 打印解决方案制造商和供应商Aconity3D合作。
为了为定制自行车制造耐用且轻便的底部凸耳，设计师选择了 Ti-6Al-4V 材料。这种钛合金以其强度而闻名，通常用于航空航天和医疗应用。Aconity3D GmbH 的 AconityMIDI+ 激光粉末床熔合 (LPBF) 系统用于 3D 打印凸耳。然而，在打印过程中，由于使用了支撑结构，出现了意想不到的问题。构建过程中的高应力导致下部凸耳部分和支撑结构之间的界面分层，变得太弱而无法与构建的零件几何形状保持牢固的结合。
与 Ansys Additive Simulation 和 Aconity3D 强强联手
Ansys 和 Aconity3D 合作通过将 3D 打印过程仿真集成到制造中来解决支撑结构分层的挑战。通过利用 Ansys Additive LPBF 仿真，该团队可以高效地识别关键区域并评估施工指导和支持策略。LPBF 模拟提供了一个高应力结果工具，可突出关键应力区域，使工程师能够识别在施工期间或施工后容易形成裂缝的区域。随后，根据模拟结果，在先进的 Aconity MIDI+ 系统上实施了物理验证打印的优化策略。
包括固有应力的静态结构模型被用来模拟有缺陷的产品的制造配置，包括精确的制造方向和支撑结构。模拟结果部分添加了高应力函数，以识别打印过程中具有临界应力累积的区域。通过查看模拟结果，发现识别出的高应力区域与实际施工过程中发生分层的位置相对应。这些区域很可能充当分层的起始点，分层会迅速扩散到翼片下侧和支撑结构之间的相邻界面。
Aconity3D 制造过程现在集成了过程模拟，以在将构建文件发送到机械车间之前评估和验证额外的指导和支持策略。这种方法已被证明是有效的，通过最大限度地减少所需的测试打印数量来减少时间和成本。最近在为新构建配置启用高压检测的情况下进行了初步模拟。与之前的设置相比，模拟显示新定向翼片底部与支撑结构之间界面处的高应力区域显着减少。通过将过程模拟整合到制造过程中，过程工程师现在可以评估模拟中不同策略的可行性，从而在实际制造中取得更好的结果。要了解更多信息，请单击此处的原始来源。
