Cast-3DPrint

金属3D打印仿真软件

Cast-3DPrint 是一个强大的金属增材制造设计和模拟仿真系统,用于优化金属粉末增材制造工艺。

Cast-3DPrint 可以准确预测打印零件的变形和残余应力,为零件设计和修正制造工艺提供有效指导,以确保零件的“上市时间”和“上市质量”。

3D 打印仿真有助于理解复杂的热-机械现象和可视化制造过程中发生的各种现象与问题,从而生产出高质量、高精度的零件。

这样的仿真也有助于评估零件及与其功能相关的某些条件下的机械性能,有助于逐层分析及在某些特定的工艺参数下预测 3D 打印过程的结果。

为何要使用仿真?

  • 避免零件打印失败与趁早检查发现几何存在的问题,从而节省时间并降低成本。
  • 评估生产过程存在的风险并给出降低失败率的指导。
  • 深入了解制造过程的物理特性。
  • 预测打印产品的微观结构。
  • 优化生产工艺以提高制造速度、减少后处理操作或通过减少零件与支撑的变形来提高产品精度。

  • 在生成支撑之前,仿真结果有助于预测制造过程中存在的变形或内应力的关键区域,然后设计人员可以添加合适的支撑结构以最大程度地减少变形、调整打印方向以改变热量积聚区域或修改 3D 模型的几何形状以提高最终成品的质量。
  • 生成支撑后,仿真有助于最大限度地降低打印失败的风险,确保最终零件的尺寸在指定的公差范围内,并评估不同打印参数对产品的影响。

仿真结果

不同的零件方向与支撑结构

仿真步骤

几何离散与网格划分

良好仿真的第一步是正确离散零件几何。 与使用四面体随形网格的常规机械模拟不同,3D 打印模拟使用六面体元素。零件的 3D 体积由小长方体表示。

增材过程仿真

Cast-3DPrint 可以在打印前预测打印零件的形状、变形和应力。该系统能进行打印仿真的设置和求解,同时能非常灵活性地依据需要调整工作流程。

  • 生成有效的支撑结构
  • 仿真热机械过程,以准确预测零件变形和残余应力
  • 使用非线性和与温度相关的材料属性
  • 高效的 高性能并行计算能力

支持的3D打印工艺

仿真与高价值和高精度的 3D 打印相关。此外,3D 打印模拟基于金属焊接模拟求解器。因此,仿真更倾向应用于金属 3D 打印。Cast-3D Print可以仿真所有的 金属3D 打印过程。

使用 Cast-3D Print 解决的制造过程

  • 选择性激光烧结 (SLS)
  • 选择性激光熔化 (SLM)
  • 直接金属激光烧结 (DMLS)
  • 电子束熔化 (EBM)

预变形

尽管可以通过找到最佳方向、拥有最佳支撑结构和良好的增材制造设计来解决制造问题,但始终无法避免打印产品变形的问题。即使热处理也不能减少过程中发生的收缩。

为避免大型或复杂结构的尺寸偏差,可以应用“预变形”的方法。根据模拟的位移,可以对几何形状进行某种方式的修正,从而抵消打印变形造成的尺寸偏差。

Temperature distribution

Effective stress

Displacement after print

Real printed part after surface finish

软件环境

Cast-3DPrint 配备一流的用户界面,确保良好的用户体验:

  • 友好直观的用户界面
  • 内置机器数据库
  • 支持复杂模型
  • 面向工业增材制造的工作流程

Cast-3DPrint 用户界面