Під терміном пошарового синтезу матеріалу в даній випадку розуміється селективне лазерне спікання/плавлення (СЛС). Суть проекту полягає у вирішенні нестаціонарної теплової задачі «Transient Thermal» поєднаної з модулем стаціонарного міцнісного розрахунку «Static Structural».
В результаті даного розрахунку є можливість проаналізувати теплонапружених стан деталі в процесі пошарового формування на кожному шарі друку, по закінченню процесу друку отримати остаточну модель досліджуваної деталі з кількісними параметрами деформації, що виникли під впливом температурних напружень. З огляду на отримані деформації можливо визначити необхідні додаткові етапи наступної термічної обробки і компенсувати вихідну твердотільну модель.
Розрахунки проводяться з використання комп’ютера з наступними характеристиками:
процесор – Intel Xeon E5-2699V3, 18 ядер по 3,6 ГГц; ОЗУ – DDR4, 128 Гб;
Час розрахунку процесу СЛС чисельним методом в середовищі Workbench Additive безпосередньо залежить від кількості модельованих шарів, а отже від положення деталі в просторі в процесі друку.
По закінченню розрахунку отримують:
1. Поля розподілу температури на кожному з кроків побудови.
2. Поля розподілу напружень на кожному з кроків побудови.
На заключному етапі отримують результати деформації (викривлення) деталі після завершення процесу друку та видалення підтримок.
Отримані дані про величину деформації за трьома осями можна закласти ці величини у вихідну твердотільну модель деталі і тим самим компенсувати викривлення отримуваного виробу.
Мінімізувати залишкову деформацію можливо шляхом знаходження початкового оптимального положення деталі під час друку. Для цього в якості допоміжного інструмента використовується CAD моделювання SpaceClame та вбудований модуль Additive Prep, який дозволяє визначити оптимальне положення деталі в залежності від поставлених пріоритетів (трикутник пріоритетів), у відповідності до яких обирається оптимальне положення деталі в просторі. Алгоритм роботи даного трикутника дозволяє отримати попередні результати з оптимального розташування деталі (наприклад мінімального викривлення) без проведення розрахунків. Однак необхідно пам’ятати що ці попередні результати не можуть бути прийняті в якості остаточних без проведення верифікованих розрахунків.
Ми пропонуємо послуги з симуляції процесів 3д друку технологією розплавлення сформованого шару металевого порошку, що дозволить отримати варіанти найбільш раціонального розташування виробу в робочій камері та оптимізувати топологію виробу та підтримувальні структури. Це приведе до зниження кількості браку внаслідок формування значних внутрішніх напружень, короблення виробу та занадто масивних підтримок, що призводять до необхідності додаткової механічної обробки. Крім того, наші спеціалісти можуть проводити газодинамічні розрахунки компресорів методом скінченних елементів, розрахунки на міцність деталей машин.