Hexagon和Raytheon開發(fā)出可預測金屬3D打印缺陷的新軟件工具

2022年11月4日，南極熊獲悉，瑞典軟件開發(fā)商Hexagon和航空航天公司Raytheon Technologies聯(lián)合開發(fā)出一款檢測程序，使金屬3D打印機用戶能夠在零件缺陷發(fā)生之前進行預測和預防。

這款程序是利用兩家公司的聯(lián)合軟件專業(yè)知識開發(fā)，據(jù)說可以讓設計者評估即將打印的結果，而不需要通過艱苦的試錯過程。該軟件工具旨在補充�？怂箍担℉exagon）的Simufact Additive平臺，據(jù)說將推出類似的用戶界面，以便用戶能夠獲得更多的功能，但不必重新學習界面。

�？怂箍等�球業(yè)務發(fā)展總監(jiān)Jeff Robertson說："我們與雷神技術公司合作，提供一個直觀和可訪問的工具，幫助工程師快速預測和減少風險。在中尺度上評估完整的激光粉末床熔融（LPBF）部件的能力將減少實現(xiàn)部件認證的努力，從而支持工業(yè)化。"

△Hexagon的Simufact Additive平臺被用來分析一個零件。圖片來自�？怂箍�。

雷神公司的3D打印之旅

雷神公司（Raytheon）總部位于弗吉尼亞州，是一家航空航天和國防方面的跨國公司。因此，該公司的研發(fā)工作橫跨多個行業(yè)和技術，但它對3D打印一直保持著長期的興趣，特別是在其業(yè)務的航空航天方面。2020年7月，"美國制造 "將雷神公司列為其項目呼吁的贏家之一，并頒發(fā)了841,000美元的資金獎。

該公司提交的項目，包括來自其情報和空間、導彈和國防以及研究中心部門的投入，建議開發(fā)一個修訂的LPBF軟件工作流程。雷神公司說，利用這個軟件，采用者就有可能用傳統(tǒng)的增材制造出拓撲優(yōu)化的 "特殊設計"，比如為美國空軍優(yōu)化的3D打印光學支架。

發(fā)動機制造商和雷神公司的子公司Pratt&Whitney也是該技術的長期采用者。在2019年的國際巴黎航展上，吉凱恩（GKN）航空航天公司透露，它已將與該公司的合作關系擴大到GTF發(fā)動機部件的3D打印，包括一個編組風扇外殼安裝環(huán)和風扇墊片。

對Simufact Additive的補充

�？怂箍惮F(xiàn)有的Simufact Additive計劃旨在使金屬3D打印機用戶通過在打印前模擬構建來減少測試的時間。該平臺與LPBF、直接能量沉積（DED）和粘結劑噴射技術兼容，采用多尺度的方法來處理問題，范圍從機械檢查到全面的熱-機械瞬態(tài)分析。

Simufact Additive平臺本身是基于數(shù)值模擬專家MSC軟件公司的MARC求解器，該技術涵蓋了廣泛的物理效應，已被調整用于3D打印。在SimufactAdditive中，該軟件工具允許用戶最小化殘余應力，補償變形，識別潛在的零件故障，評估后處理的影響，優(yōu)化構建板嵌套等等。

從本質上講，該程序通過使采用者在將結果與構建的目標幾何形狀進行比較之前模擬打印，使缺陷清晰化，然后通過分析強調修復。據(jù)�？怂箍捣Q，Simufact Additive最終減少了制造商的學習過程，同時確保他們優(yōu)化員工的生產力，并盡量減少產品的上市時間。

在其最新的軟件創(chuàng)新中，海克斯康的制造智能部門與雷神技術公司的普拉特和惠特尼業(yè)務合作，開發(fā)了一個全新的模擬工具。除了作為Simufact Additive的補充外，據(jù)透露，該技術將使設計者能夠根據(jù)材料、幾何形狀和打印工藝的組合來評估打印結果。

它還表示，軟件用戶界面的相似性將使其易于集成到現(xiàn)有的制造工藝中，而不需要廣泛的培訓，Pratt&Whitney公司的材料和工藝高級研究員David Furrer補充說，這將 "幫助具有各種經(jīng)驗水平的制造商以更高的效率制造更好的產品"。

△使用ANSYS軟件評估的渦輪機葉片。圖片來自ANSYS

如今的Simufact Additive平臺已經(jīng)被證明很受歡迎，因為它的客戶群包括奧迪、奔馳和捷豹等，但它遠不是這個領域的唯一軟件。例如，ANSYS Additive Print允許用戶評估材料在構建過程中的應力或變形情況，并采取糾正措施，以便在第一時間獲得正確的零件。

同樣，Riven的WarpAdapted Model軟件允許用戶從最初的設計中獲取并使用全部件的3D數(shù)據(jù)，在幾分鐘內識別并糾正錯誤。該軟件旨在與Authentise AMES合作，與FFF、SLA、MJF和粘結劑噴射兼容的技術，可釋放出完整的上下文數(shù)據(jù)捕獲，作為從零件模型中挑出缺陷的一種手段。