적층 제조를 위해 설계하는 방법:전문가가 조언을 제공합니다!

아시다시피,가공 조각은 3 차원 인쇄 조각과 같은 방식으로 설계되지 않았습니다:각 제조 공정은 설계 기술과 관련이 있습니다. 적층제조에는 3 차원 인쇄를 위한 최적화된 디자인을 만들 수 있는 매우 구체적인 설계 규칙 및 도구가 있습니다. 가능한 한 부품의 기능적 성능뿐만 아니라 비용,신뢰성 및 기타 제품 수명주기 고려 사항을 최적화하기 위해 개발되었습니다. 생성 설계,토폴로지 최적화 또는 격자 구조 생성과 같은 여러 기술이 오늘날 사용됩니다. 3 차원 인쇄 부품의 전체 설계 프로세스를 최적화하기 위해 올바른 설계 방법을 선택하는 방법은 무엇입니까? 우리는 3 명의 첨가제 제조 전문가에게이 문제에 대한 의견을 물었습니다!

라비 군주
다니엘 피작
피터 로저스

어떤 맥락에서 볼 때,일부 디자인은 단순히 제조가 불가능한 전통적인 방법과는 달리 암 테크놀로지가 제공하는 엄청난 설계의 자유와 독특한 기능 때문에 디팜이 등장했다. 피터 로저스는이 점에 대해 자세히 설명합니다:”첨가제를 위해’우리가 할 수 있습니까?’는 종종’예’로 대답됩니다. 무언가를 하는 것이 가능한 동안,저 방법 끝나야 한다 것 을 의미하지 않는다. 생산 및 제조 팀은 오전 주변의 모범 사례에 대한 이해를 구축하고 있습니다.”

우선,선택된 설계 기술은 사용 된 기술에 달려 있다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 라비 쿤주는”부품이 어떻게 준비되고 어떻게 완성되는지를 결정하는 과정이다. 이 응용 프로그램은 당신에게 아름다운 천장 디자인 아이디어의 갤러리를 보여줍니다 기술 자체에서 시작하여 특정 오류를 피할 수 있으며,이를 통해 표면 마감을 더 잘 최적화하고 부품의 기계적 특성을 극대화하며 청소를 용이하게 할 수 있으며 이는 시간,재료 및 비용을 절약하는 것을 의미합니다. 이 규칙은 기계(용량 크기,기술 유형,재료 등)에 따라 크게 달라집니다.”

예를 들어 금속 3 차원 인쇄,더 정확하게 레이저 분말 침대 융합 기술을 가져 가라. “예를 들어,금속을 인쇄하는 선택적 레이저 용융 공정에서 45 도 이하의 표면을 인쇄 할 때지지 구조가 필요합니다. 그렇지 않으면 아래로 향한 표면 품질이 매우 좋지 않을 수 있습니다. 지지 구조는 최종 부품에서 빼야 한다는 점을 고려할 때 인쇄 및 제거 비용이 많이 듭니다. 가장 좋은 방법은 최소한의 지원 구조를 가진 디자인을 만드는 것입니다. 생성 된 구조가 수평에서 45 도 각도를 훨씬 넘는 표면을 갖도록 제약 조건을 추가해야합니다.”따라서 지원 수를 최소화하는 것은 다른 3 차원 인쇄 기술에도 적용할 수 있는 중요한 단계입니다.

적층 제조 설계

피터 로저스는 3 차원 인쇄,2.5,3,5 축 가공 및 기타 제조 방법을 사용하여 어떤 부품이 오전|크레딧에 적합한 지 결정할 경우 흥미로운 새로운 기술이 결과를 비교할 수 있다고 설명합니다.

어떤 부품이 어떻게 사용되고 그 목적이 무엇인지를 이해하는 것은 어떤 설계 기법을 적용할지 선택할 때 매우 중요하다. “예를 들어,항공 및 항공 우주 미션 크리티컬 부품에 대한 생성 설계 및 토폴로지 최적화에 중점을 두고 있습니다. 격자를 사용하면 내부 섹션을 쉽게 검사 할 수 없으므로 지속적인 단점이 이점보다 중요 할 것입니다. 그러나,의료기기에서는 모양이 상대적으로 제자리에 고정되어 있고,격자는 골관합을 위해 더 기능적이다.”

전에 토폴로지 최적화 및 생성 설계에 대해 들어봤을 것입니다. 사실,두 기술은 종종 연관되어 있습니다. 다니엘 피작 설명:”그들은 여러 제조 공정을 제공하는 경량 엔지니어링에 대한 설계 기술이다: 밀링,주조 및 첨가제 제조.”요컨대,생성 설계의 최종 목표는 직접 계산 방법과 리소스를 사용하여 성능 요구 사항을 더 잘 충족하고 빠르며 가벼운 설계에 도달하는 것입니다. 토폴로지 최적화는 사운드 수치 방법을 사용하여 재료 분포를 최적화하는 데 초점을 맞춘 입증 된 생성 설계 방법 일뿐입니다. 토폴로지 최적화를 통해 얻을 수 있는 최적화된 모양은 기존 프로세스를 사용하여 제조하는 것이 불가능한 경우가 많습니다.

그러나 라비 군주는 디자인을 변경하고 각 변형을 무한히 탐색하는 것이 비싸고 시간이 많이 걸리고 심지어 차선책 일 수 있다고 덧붙입니다. “너무 많은 제약이있는 경우,하나는 최적의 솔루션에 도착하지 않을 수 있습니다. 미상(실험 설계),확률 적 방법,유전 알고리즘,신경망 등과 같은 디자인을 유도하는 데 사용할 수있는 많은 수치 기법과 방법이 있습니다.,모두 강점과 약점을 가지고 있으며 다음과 같이 분류 할 수 있습니다.”

1800><p>적층 제조 설계 알테어의 소프트웨어 솔루션 덕분에 에어버스의 자회사는 오토바이용 3 차원 인쇄 프레임을 설계했다. 토폴로지 최적화,그들은 30%|학점 부품의 최종 무게를 줄일 수 있었다:알테어</p></div><p>마지막으로,우리의 전문가들은 구조적 무결성을 유지하면서 부품의 무게를 줄이기 위해 목표로하기 때문에 최적화의 한 형태 격자 구조의 개념에 초점을 맞추었다. 래티싱은 허니컴 구조와 종종 비교되는 메쉬와 매듭의 네트워크를 생성하여 작동하며,전통적인 제조 방법을 사용하여 얻기 어려운 디자인입니다. 이러한 디자인의 장점은 많지만 기억해야 할 주요 사항은 최적의 강도 대 중량 비율을 제공한다는 것입니다. 이러한 기술은 또한 예를 들어 사이클링에서 특히 흥미로운 충격 흡수 및 충격 보호를 제공합니다. </p><div><img src=

다쏘시스템을 이용하여 설계된 격자 구조의 예: 1008>

대부분의 사용자의 경우 후 처리는 종종 시간이 많이 걸리고 어려운 프로세스로 간주됩니다. 이 때문에 설계 프로세스의 처음부터 가능한 한 이러한 단계를 최소화 하는 것이 중요 합니다. 라비 군주는 3 차원 인쇄에 대한 후 처리에는 열,기계 및 열 기계라는 세 가지 주요 유형이 있다고 설명합니다. “열 후 처리는 잔류 응력의 일부를 완화하고 경우에 따라 입자 구조를 변경합니다. 기계적인 포스트 가공은 지원 구조 및 끝/교련/선반 구멍 등을 제거합니다. 열 기계적인 포스트 가공은 뜨거운 이소 정체되는 누르기 같이 일 수 있었습니다(엉덩이).”

사실,다니엘 피작은 특히 금속 첨가제 제조에서 3 차원 인쇄 지지대의 수를 줄이거나 제거 할 것을 권고합니다. “또 다른 방법은 이러한 지원(기계 작업자가 아닌 디자이너의 작업)을 부품 자체의 설계에 통합하는 것입니다. 여기에서 제거 할 필요가 없습니다! 오늘날,이 방법으로 설계되는 부품은 거의 없지만 확실히 유망한 아이디어입니다.”

적층 제조를 위한 설계

8 개의 컴포넌트를 1 파트|크레딧으로 통합하는 생성 설계 결과의 또 다른 예:오토데스크

피터 로저스는 다음과 같이 결론 지었다. 대규모 조직에서는 어려울 수 있으므로 다양한 배경을 가진 사람들과 함께 작업 그룹을 구성하면 부품을 개선하고 원래”사고 리더십”기술로 구현 된 것을 대체 할 수없는 생산 기술로 바꾸는 새롭고 혁신적인 방법을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.”

*표지 사진 크레딧:마력/모투스

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