金屬3D打印批量工廠化生產(chǎn)，關(guān)鍵設(shè)備DMP Factory及軟件3DXpert體系介紹

南極熊了解到，30多年來，全球3D打印領(lǐng)導(dǎo)廠商3D Systems持續(xù)為制造業(yè)提供創(chuàng)新的3D打印技術(shù)。它擁有完善的數(shù)字化制造生態(tài)系統(tǒng)，包括塑料和金屬3D打印機(jī)、打印材料、按需制造服務(wù)和全面的端至端生產(chǎn)軟件。隨著金屬3D打印行業(yè)應(yīng)用的不斷發(fā)展，3D Systems也不斷發(fā)力，推出DMP Factory 350/500等系列金屬3D打印機(jī)，以及強(qiáng)大的一站式集成金屬3D打印軟件3DXpert。

下面，南極熊帶大家一起看看3D Systems的金屬3D打印批量工廠化生產(chǎn)的設(shè)備及軟件控制體系。

DMP Factory金屬3D打印機(jī)設(shè)備體系

DMP Factory 350
集成式粉末管理打造堅固、 高品質(zhì)的金屬增材制造

具有高吞吐量和高重復(fù)性的金屬3D打印機(jī)使用富有挑戰(zhàn)性的合金及能最大限度利用粉末的高質(zhì) 量材料管理體系制作高精度的品質(zhì)部件。 通過DMP生產(chǎn)級金屬打印機(jī)、3DXpertTM軟件、完全 合格的LaserForm® 材料和專家級應(yīng)用支持打造集成式金屬3D打印解決方案。這正適合那些正在 擴(kuò)大金屬增材制造生產(chǎn)和需要閉環(huán)粉末處理的公司。

具有極高重復(fù)性的高品質(zhì)部件

• 打印過程中最純凈的氣氛環(huán)境，持續(xù)低氧(<25 ppm)
• 優(yōu)質(zhì)的微結(jié)構(gòu)，極高的密度
• 可重復(fù)的穩(wěn)定機(jī)械性能
• 一致精度-即使使用不同的打印機(jī)進(jìn)行打印
• 經(jīng)過成熟開發(fā)和測試的打印設(shè)置
• 
  

更低運(yùn)營成本，單個部件成本更經(jīng)濟(jì)

• 高粉末回收率
• 低消耗品使用率
• 長效安全的濾芯
  

高產(chǎn)出的金屬3D打印機(jī)

• 快速的雙向材料鋪粉
• 打印機(jī)利用率高，周轉(zhuǎn)時間短
• 比之前型號相比，基于部件形狀， 生產(chǎn)率可提高15%
• 優(yōu)化掃描策略提高生產(chǎn)率
• 縮短周轉(zhuǎn)時間
  

優(yōu)質(zhì)的粉末與過程管理

• 內(nèi)置觀察面板，可對超聲波篩進(jìn)行目視 檢查，確保安全操作。
• 確保最大限度的粉末利用率
• 最大限度降低用戶與粉末的接觸
• DMP Monitoring-實(shí)時過程監(jiān)控， 便于產(chǎn)品質(zhì)量管控
  

DMP Flex 350
堅固靈活的金屬3D打印機(jī)，全天候生產(chǎn)部件
具有靈活、高通量和高重復(fù)性特質(zhì)的金屬3D打印機(jī)， 使用富有挑戰(zhàn)性的合金中，制作最大零件尺寸275 x 275 x 380 mm的高質(zhì)量精密零件。通過DMP生產(chǎn)級 金屬打印機(jī)、3DXpertTM軟件、完全合格的LaserForm® 材料和專家級應(yīng)用支持打造集成式金屬3D打印解決方案。 可升級至DMP Factory 350。

自2008年以來，其研發(fā)建立在已被證明的DMP 320 金屬打印機(jī)上，包括:

• 高質(zhì)量零件的高重復(fù)性
• 更低運(yùn)營成本，單個部件成本更經(jīng)濟(jì)
• 高產(chǎn)出金屬3D打印
  

靈活的應(yīng)用

• 適用于應(yīng)用開發(fā)、生產(chǎn)和研發(fā)。
• 易于擴(kuò)展，不同打印機(jī)之間的性能保持一致
• 可升級為配置集成式粉末管理的DMP Factory 350
  

技術(shù)規(guī)格

強(qiáng)大的金屬3D打印軟件體系3DXpert

3DXpert是涵蓋增材制造從打印準(zhǔn)備到優(yōu)化、后處理等整個流程的一站式集成軟件解決方案，可以為DMP Factory 500提供動力，使用戶能夠充分利用增材制造的全部潛力，特別是DMP Factory 500 大型成型空間體積和多打印噴頭功能。據(jù)南極熊了解，3DXpert為用戶提供了理想工具組合，允許用戶控制整個設(shè)計和制造流程的各個參數(shù)和方面，同時自動執(zhí)行重復(fù)任務(wù)。通過利用預(yù)定義的每個打印機(jī)、材料和打印策略的最佳執(zhí)行參數(shù)來發(fā)揮打印機(jī)的最大功效，或者使用全新的掃描路徑計算方法和參數(shù)，開發(fā)您自己的打印策略。

最大程度地縮短優(yōu)質(zhì)打印零部件的交付時間
3DXpert 是一款利用增材制造 (AM) 技術(shù)來準(zhǔn)備、優(yōu)化并制造 3D CAD 模型的一站式集成軟件。從增材制造設(shè)計到后處理 CNC減材加工工作流程的每一步，3DXpert 都能提供支持，還實(shí)現(xiàn)了流程簡化，從而快速有效地將 3D 模型轉(zhuǎn)化為成功打印 的零部件。

這款功能強(qiáng)大的軟件可以助您:
• 實(shí)現(xiàn)成功打印的優(yōu)質(zhì)零部件 —— 為增材制造進(jìn)行設(shè)計準(zhǔn)備
• 優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu) —— 獲取具有更輕質(zhì)、功能屬性增強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的增材制造設(shè)計
• 縮短設(shè)計到制造的交付時間 —— 簡化打印準(zhǔn)備工作和優(yōu)化工作流程
• 最大限度減少制造的運(yùn)營總成本 (TCO) —— 縮短打印時間、減少材料消耗和后處理操作

3DXpert 工作流程 —— 從設(shè)計到制造
一站式軟件解決方案能簡化您的工作流程，消除生產(chǎn)障礙。3DXpert 可賦予增材制造的整個流程高度的靈活性和全面的掌控， 從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的零部件開發(fā)和生產(chǎn)。

一站式增材制造 (AM)集成軟件
借助一站式集成軟件，可免除在多個軟件的解決方案間繁瑣迭代的過程。

混合CAD具有更大的靈活性、質(zhì)量和速度
無縫使用 B-rep(實(shí)體或曲面 - 如，STEP、IGES ，直 接讀取來自各大 CAD 廠商的文件格式)和面片格式( 如，STL、3MF 等)。這就無需再將實(shí)體或曲面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為面 片，同時提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量和完整性。

使用基于歷史的CAD工具實(shí)現(xiàn)任何階段輕松更改
對流程任何階段的模型輕松應(yīng)用更改和編輯，借助基于歷史的 參數(shù)化 CAD 工具，避免丟失已完成工作任務(wù)的煩惱。

利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化減輕重量，減少材料使用
快速創(chuàng)建、編輯基于晶格的結(jié)構(gòu)(體積和曲面紋理)，并對其 進(jìn)行可視化操作。零部件重量更輕、材料使用更少、打印時間 更短并且增強(qiáng)了零部件功能屬性，同時符合機(jī)械特性的要求并 維持其形狀。

自動化和用戶完全掌控的終極組合
理想的組合工具，兼?zhèn)渥罴褜?shí)踐模板與前所未有的手動控制， 從而優(yōu)化整個設(shè)計和制造流程。使用針對每鐘類型打印機(jī)、材 料和打印策略的預(yù)定義參數(shù)，或者通過控制掃描路徑計算方法 和參數(shù)，開發(fā)您自己的打印策略。

借助構(gòu)建仿真，最大程度減少測試次數(shù)
設(shè)計環(huán)境中的集成式構(gòu)建仿真功能可以對整個制造流程進(jìn)行故 障預(yù)測，并能在零部件打印前輕松應(yīng)用校正。最大程度減少成 本高昂且費(fèi)時的試驗(yàn)，確保了制造流程的可重復(fù)性和精準(zhǔn)度， 從而降低成本，縮短生產(chǎn)時間。

使用經(jīng)優(yōu)化的打印策略縮短打印時間并確保質(zhì)量
可為零部件的不同區(qū)域分配最佳打印策略，并自動將其融合到 一個掃描路徑中，在保持零件完整性的同時最大限度減少打印 時間。優(yōu)化的打印策略考慮了設(shè)計意圖和零件幾何形狀，從而 創(chuàng)建能應(yīng)對 3D 打印挑戰(zhàn)的有效掃描路徑。

準(zhǔn)備
導(dǎo)入數(shù)據(jù)
導(dǎo)入零零部件并保持CAD完整性
• 任何 CAD 格式 —— 可從各種 CAD 格式 (STEP、IGES、VDA、DXF、Parasolid(包括二進(jìn)制)、SAT、SAB (ACIS))、包括 PMI 數(shù)據(jù)(如，SolidWorks、CATIA、Creo Elements/ Pro、Siemens NX、Autodesk Inventor 和 SolidEdge)在內(nèi)的本地閱讀格 式以及幾乎所有的面片格式(如，3MF、OBJ、PLY、JT)中導(dǎo)入數(shù)據(jù)。
• 保持 CAD 完整性 —— 無需降級到面片就能利用 B-rep 數(shù)據(jù)(實(shí)體和曲 面)持續(xù)操作，保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，包括解析幾何、零部件拓?fù)浜皖伾��?碼。
• 分析打印可行性 —— 對 STL 和 B-rep 幾何形狀進(jìn)行打印可行性檢查以及自動修復(fù)。

定位和修改
確�？纱蛴〉膸缀涡螤� 定向和定位
• 實(shí)時分析 —— 接收即時反饋，其中反映零部件定向?qū)χС謪^(qū)域、朝下區(qū)域、近 似應(yīng)力、打印時間和材料消耗的影響。
• 設(shè)置定向約束 —— 選擇不應(yīng)有支撐或不應(yīng)朝下的面或分面，從而確保曲面最佳 質(zhì)量。
• 自動最佳擬合定位 —— 遵循符合預(yù)定義最低標(biāo)準(zhǔn)(如托盤區(qū)域使用、支撐數(shù) 量、打印時間、應(yīng)力)的零部件定向自動化建議，或?yàn)槊恳粋�標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先級提供用 戶自定義的設(shè)置。
• 可視化打印環(huán)境 —— 查看建模托盤體積、氣流以及鋪粉/滾筒方向。

修改
• 參數(shù)化和基于歷史的混合 CAD 工具集 —— 使用一系列豐富的參數(shù)化和基于歷史 的混合(b-rep 和面片) CAD 工具，以及高級直接建模工具，提高零部件的打印 可行性并為后處理CNC減材加工操作(如，關(guān)閉孔、添加加工材料)做準(zhǔn)備。
• 便于完成 ECO(技術(shù)更改指令) —— 自動將前一個模型版本上執(zhí)行的所有設(shè)計操作應(yīng)用到導(dǎo)入的更新版本中，用快速、自動化的流程取代 耗時的手動操作。
• 收縮補(bǔ)償 —— 應(yīng)用縮放以補(bǔ)償建模流程中的零部件收縮。

設(shè)計支撐
  使用最少的支撐確保打印質(zhì)量
• 分析支撐需求 —— 自動或手動識別需要支撐的區(qū)域
• 輕松創(chuàng)建 —— 根據(jù)最佳實(shí)踐模板或您自己的模板自動進(jìn)行支撐設(shè)置
• 任意類型支撐 —— 從豐富的支撐庫(包括墻體、樹狀、實(shí)體、柱狀 和裙邊支撐)中選擇支撐類型。
• 完全控制 —— 使用豐富的工具集來分段、傾斜和偏移支撐，從而簡 化支撐去除，最大程度節(jié)省材料。將支撐結(jié)構(gòu)保存為模板以供將來使 用。

優(yōu)化
優(yōu)化結(jié)構(gòu)
減輕重量、節(jié)省材料并縮短打印時間
• 體積晶格和內(nèi)部填充結(jié)構(gòu) —— 鏤空零部件，同時維持其形狀并滿足對機(jī) 械特性的要求。
• 曲面紋理 —— 運(yùn)用可打印的適形紋理來實(shí)現(xiàn)曲面所需的紋理
• 極速優(yōu)化 - 開創(chuàng)性的體積表示 (V-Rep) 技術(shù)能閃電般快速創(chuàng)建、編輯和 可視化操作微晶格，將晶格結(jié)構(gòu)的功能與基于歷史的參數(shù)化特征無縫結(jié)合 在一起。
• 靈活的自動化操作 —— 利用豐富的預(yù)定義晶格結(jié)構(gòu)庫;設(shè)計自己的單位 晶胞晶格結(jié)構(gòu)以及單元處理，或?qū)�入在其它軟件系統(tǒng)中設(shè)計的晶格結(jié)構(gòu)。
• 晶格優(yōu)化 —— 對晶格結(jié)構(gòu)及周圍環(huán)境運(yùn)行 FEA 應(yīng)力分析，并根據(jù)此分析 優(yōu)化晶格結(jié)構(gòu)，以便滿足功能屬性要求，同時將重量、材料使用和打印時 間保持在最低限度。

構(gòu)建仿真
最大程度減少試驗(yàn)次數(shù)，縮短交付時間并減少生產(chǎn)成本
• 端到端故障預(yù)測 —— 在發(fā)送零部件打印前，預(yù)測可能會導(dǎo)致建模失敗或?qū)Υ蛴?機(jī)造成損害的問題。驗(yàn)證零部件定向和支撐設(shè)計是否正確，并分析將零部件從建 模模板上摘卸零部件、移除支撐和應(yīng)用熱處理的影響。
• 集成在設(shè)計環(huán)境中 —— 輕松應(yīng)用校正，無需在多個軟件解決方案間來回切換。 • 轉(zhuǎn)移仿真 —— 將仿真計算任務(wù)轉(zhuǎn)移到單獨(dú)的計算平臺上，在原計算機(jī)上繼續(xù)設(shè)計工作。
• 及早發(fā)現(xiàn)問題 —— 通過接收逐層仿真結(jié)果及早發(fā)現(xiàn)問題，無需等待整個仿真過 程完成。
• 補(bǔ)償模型 —— 使用能夠抵消打印過程中所產(chǎn)生的偏差的幾何模型作為調(diào)整參 考，從而確保打印零部件與數(shù)字模型相匹配。

優(yōu)化打印策略
縮短打印時間，確保質(zhì)量達(dá)到要求
• 輕松定義區(qū)域 —— 使用正在申請專利的 3D 分區(qū)技術(shù)來定義虛擬體積，借助標(biāo) 準(zhǔn) CAD 操作創(chuàng)建的對象，并為這些體積分配特定的打印策略。
• 縮短打印時間 —— 為相關(guān)的對象(如:支撐、晶格、內(nèi)部體積、細(xì)節(jié)特征、高 質(zhì)量曲面、圓形區(qū)域)自動及手動分配最佳打印策略，以更快的速度和更高的精 度打印出質(zhì)量達(dá)標(biāo)產(chǎn)品。
• 保持零部件完整性 ——不再需要把零件分成單獨(dú)的對象，可自動融合具有不同 打印策略的區(qū)域，從而避免薄弱點(diǎn)和接縫線。
• 避免在難以觸及的區(qū)域使用支撐 —— 設(shè)置多重曝光的特殊打印策略，確保無支 撐打印的完整性。

制造
切片、配置、驗(yàn)證并打印
計算掃描路徑
通過優(yōu)化切片和掃描路徑，保證打印精度和質(zhì)量
• 智能掃描路徑計算 —— 將打印頭控制(包括 3D Systems DMP 多頭打印機(jī)自動平衡)與分區(qū)和 零部件幾何形狀相結(jié)合，在保證打印質(zhì)量的同時提高吞吐量
• 縮短計算時間 —— 將計算任務(wù)轉(zhuǎn)移到其它計算機(jī)。在完全計算整個零部件之前，快速、精確預(yù)覽 所選切片的實(shí)際掃描路徑。
• 極致靈活性 —— 使用預(yù)定義的打印機(jī)、材料和打印策略的最佳執(zhí)行參數(shù)，或使用全新的掃描路徑 計算方法和參數(shù)，制定自己的打印策略，發(fā)揮打印機(jī)的最大功效。
• 驗(yàn)證打印工藝 —— 通過切片查看器，逐層瀏覽計算的掃描路徑運(yùn)動情況。

配置建模平臺&排版布局并打印
輕松定位多個零部件，充分利用構(gòu)建平臺托盤區(qū)域
• 配置托盤 —— 在構(gòu)建平臺上自動定位并嵌套(2D 和 3D)零部件，在消除碰撞和聯(lián)鎖的 同時，充分利用打印體積，并為整個構(gòu)建創(chuàng)建統(tǒng)一的最佳掃描路徑。
• 標(biāo)簽 —— 為放置在托盤上的每個零部件或托盤本身添加標(biāo)簽，使其易于識別，并將其掃 描路徑與建模掃描路徑組合起來
• 驗(yàn)證 —— 使用一系列分析工具確保所有零部件均已做好打印準(zhǔn)備，查看組合的掃描路徑 以及對打印時間、材料消耗和總成本的預(yù)估。
• 發(fā)送至打印機(jī) —— 將掃描路徑信息、通用 CAD 格式(STEP、Parasolid 等)、STL、3MF 或 CLI 切片數(shù)據(jù)發(fā)送至打印機(jī)

為后處理CNC減材加工編程
在同一系統(tǒng)內(nèi)完成零部件制造
• 后處理準(zhǔn)備 —— 使用加工和鉆孔編程工具來移除支撐，加工高質(zhì)量的曲面區(qū) 域，以及鉆孔、攻絲或修整孔。
• 縮短交付時間 —— 自動接收打印準(zhǔn)備數(shù)據(jù)作為存量(包括支撐幾何形狀、支撐 區(qū)域輪廓和加工偏置對象)，并對其應(yīng)用智能加工模板。

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增材制造新體驗(yàn)

我們減少了高達(dá) 75% 的文件處理時間，生產(chǎn)效率提高高達(dá) 40%。3DXpert 還可以幫助我們更好地分析 和規(guī)劃零部件，從而使用更少的支撐和材料，進(jìn)一步降低成本，節(jié)省時間。

—— 美國 Metal Technology Inc.公司 (金屬鑄造行業(yè))

采用 3DXpert，我們不僅從使用多個軟件轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂靡粋�軟件解決方案，而且還完全改變并簡化了整個 工作流程。

—— 以色列 Sharon Tuvia (1982) Ltd.(航空航天行業(yè))

3DXpert 打破了行業(yè)常態(tài)!我們可以完全掌控打印參數(shù)，開發(fā)自己的打印策略，將促使我們的生產(chǎn)力提 高到一個新的水平。

—— 美國 Scarlett Inc.公司 (機(jī)床及附件行業(yè))

我們之所以選擇3D Systems，是因?yàn)樗�在增材制造的各個方面，從設(shè)計到后處理，都具有豐富的專業(yè)知 識。

        —— 西班牙 3D ProMetal 公司