10 Perusahaan yang Menawarkan Perangkat Lunak Simulasi Pencetakan 3D Tercanggih
Seperti yang telah kita lihat sebelumnya, pencetakan 3D berkembang pesat melampaui pembuatan prototipe menjadi produksi. Namun, transisi ini bukannya tanpa tantangan, dengan pengulangan proses dan jaminan kualitas menjadi dua masalah yang dikutip oleh banyak produsen. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika produsen mencari cara untuk mengoptimalkan proses AM dalam mengejar keterulangan dan keandalan yang lebih besar.
Perangkat lunak simulasi dapat menjadi salah satu cara untuk mencapainya. Dengan mengaktifkan konsistensi dan suku cadang berkualitas lebih tinggi, simulasi adalah salah satu alat yang dapat lebih meningkatkan proses AM. Oleh karena itu, kami telah mengumpulkan daftar 10 perusahaan perangkat lunak yang menawarkan solusi simulasi inovatif untuk produksi AM, beserta fitur utamanya. Tapi pertama-tama, mari kita cari tahu mengapa simulasi penting untuk pembuatan aditif.
Manfaat Perangkat Lunak Simulasi Pencetakan 3D
Mencapai bagian cetak 3D yang sukses membutuhkan pemahaman tentang desain dan proses produksi. Bagian logam, misalnya, dapat memiliki sifat mekanik yang buruk karena porositas atau berubah bentuk karena tegangan sisa. Dalam kasus plastik, bagian dapat melengkung, gagal atau memiliki masalah dengan adhesi tempat tidur. Meskipun mengadopsi metode coba-coba telah menjadi pendekatan umum bagi perusahaan yang mencari proses yang dapat diulang, ini dapat melibatkan modifikasi parameter pencetakan beberapa kali sebelum hasil cetak yang berhasil dicapai.
Jawaban untuk kualitas bagian dan pengulangan dalam pencetakan 3D mungkin terletak pada perangkat lunak simulasi. Ini mengacu pada simulasi proses pencetakan 3D, dan beberapa manfaat utama meliputi:
- Peluang sukses lebih besar :Perangkat lunak simulasi dapat membantu menghindari pencetakan yang gagal dengan mengevaluasi desain dan kinerja suku cadang.
- Pemahaman yang lebih baik tentang proses AM :Dengan simulasi proses pencetakan 3D, menjadi lebih mudah untuk memahami variabel utama seperti orientasi cetak, kekuatan dan kecepatan laser, lokasi penopang – dan pengaruhnya terhadap bagian yang dicetak.
- Mengoptimalkan produksi :Karena simulasi membantu mengurangi kemungkinan deformasi bagian, kecepatan produksi dan pasca-pemrosesan dapat ditingkatkan dan proses pencetakan dibuat lebih berulang.
- Pengurangan biaya :Simulasi bagian dapat mengurangi keseluruhan biaya pembuatan aditif dengan meminimalkan limbah material yang disebabkan oleh pencetakan yang gagal.
10 Opsi Perangkat Lunak Simulasi untuk Pencetakan 3D
1. Cetak Aditif ANSYS
Teknologi yang didukung :SLM/DMLS
Apa yang ditawarkan :Perangkat lunak Cetak Aditif dari perusahaan simulasi teknik yang berbasis di AS, ANSYS, membantu memvalidasi desain bagian logam dengan memprediksi berbagai elemen proses pencetakan. Misalnya, perangkat lunak dapat membantu memvisualisasikan fabrikasi bagian, memberikan wawasan tentang potensi distorsi dan area bagian yang mungkin terpengaruh oleh tegangan sisa. Perangkat lunak ini juga dapat digunakan untuk secara otomatis membuat struktur pendukung yang optimal dan menghasilkan file STL dengan kompensasi distorsi.
Selain solusi Additive Print-nya, ANSYS juga menyediakan Additive Suite dan Additive Science. Yang pertama mencakup kemampuan tambahan seperti optimasi topologi dan analisis termal. Yang terakhir ini digunakan untuk mesin fine-tuning dan parameter material serta untuk simulasi struktur mikro, yang membantu untuk memahami sifat-sifat bagian cetakan akhir.
2. Flow-3D Flow Science
Teknologi yang didukung :SLM/DMLS, DED, Binder Jetting
Apa yang ditawarkan :Dikembangkan oleh Flow Science yang berkantor pusat di AS, FLOW-3D mampu mensimulasikan aspek berbagai proses pencetakan 3D, termasuk powder-bed fusion, DED dan Binder Jetting. Dengan teknologi fusi bubuk-bed, FLOW-3D dapat digunakan untuk mensimulasikan distribusi bubuk, peleburan laser bubuk, pembentukan kolam lelehan dan pemadatan. Dengan melakukan ini, pengguna dapat secara akurat mengevaluasi distorsi termal, porositas, dan masalah lain yang memengaruhi kualitas bagian yang dicetak 3D.
FLOW-3D dapat menjadi alat yang berguna untuk laboratorium penelitian dan universitas akademis yang mengembangkan serbuk logam baru untuk pembuatan aditif. Dengan pendekatan multifisika untuk proses pencetakan, FLOW-3D menawarkan wawasan proses berharga yang membantu mengoptimalkan parameter pencetakan dan memberikan pemahaman yang lebih baik tentang struktur mikro bubuk.
3. COMSOL Multiphysics®
Teknologi yang didukung :SLM/DMLS, SLS, FDM
Apa yang ditawarkan :Perangkat lunak COMSOL Multiphysics®, yang dikembangkan oleh perusahaan Belanda COMSOL, bertujuan untuk mengoptimalkan proses pembuatan aditif untuk plastik dan logam. Perangkat lunak membantu untuk memprediksi sifat mekanik dan mikro dari produk akhir seperti bentuk akhir, deformasi, dan tingkat stres. Dengan memodelkan dan mengevaluasi parameter proses, perangkat lunak COMSOL mengidentifikasi strategi pencetakan terbaik dan geometri bagian untuk mencapai kualitas industri yang tepat untuk bagian yang dicetak.
Perangkat lunak ini dapat menjadi tambahan yang berguna bagi tim peneliti yang mempelajari proses manufaktur aditif serta pengguna industri yang ingin memverifikasi kualitas dan kinerja suku cadang yang diproduksi secara aditif.
4. Manufaktur Aditif ESI
Teknologi yang didukung :SLM/DMLS, DED
Apa yang ditawarkan :Perusahaan Prancis ESI telah mengembangkan alat simulasinya dengan fokus pada identifikasi cacat manufaktur, tegangan sisa, dan tingkat porositas. Dengan menangani beberapa aspek fisik dari proses pencetakan, ESI Additive Manufacturing dapat memprediksi perilaku bagian saat sedang dibangun serta sifat dan kualitas material akhir (misalnya, kekasaran permukaan dan distorsi) setelah dikeluarkan dari platform pembuatan .
5. GENOA 3DP dari AlphaSTAR Corporation
Teknologi yang didukung :SLS, SLM/DMLS
Apa yang ditawarkan :Ditargetkan untuk peneliti dan pengguna komersial, rangkaian simulasi GENOA 3DP dapat memprediksi deformasi, tegangan sisa, retakan, dan rongga di bagian yang diproduksi secara aditif. Untuk menemukan kondisi pencetakan yang optimal, alat perangkat lunak menyediakan platform bagi para insinyur untuk mereplikasi parameter material dan proses AM serta menilai titik lemah dari parameter tersebut. Meskipun GENOA 3DP awalnya dikembangkan dengan mempertimbangkan termoplastik, alat simulasi baru-baru ini diperbarui untuk menambahkan kemampuan simulasi AM logam.
6. Digimat-AM e-Xstream
Teknologi yang didukung :FDM, SLS
Apa yang ditawarkan :Digimat-AM adalah solusi e-Xstream untuk simulasi proses pencetakan 3D pada plastik dan komposit. Perangkat lunak Digimat-AM menawarkan basis data bahan bawaan, yang memungkinkan penghitungan sifat mekanik, termal, dan listrik suatu bahan, serta lengkungan, tegangan sisa, dan porositas di suatu bagian.
Salah satu fitur menarik dari Digimat-AM adalah kemampuan untuk menganalisis kinerja bagian yang berkaitan dengan orientasi bagian selama proses pencetakan. Fitur ini sangat penting untuk FDM, di mana sumbu Z dari suatu bagian biasanya jauh lebih lemah daripada sumbu X dan Y. Dengan menggunakan data simulasi, para insinyur dapat menemukan orientasi pencetakan terbaik untuk memastikan bahwa area yang kekuatannya penting dicetak di sepanjang sumbu X dan Y.
7. Amphyon Pekerjaan Aditif
Teknologi yang didukung :SLM/DMLS
Apa yang ditawarkan :Amphyon, yang dikembangkan oleh perusahaan rintisan Jerman Additive Works, berfokus pada proses pencetakan 3D logam. Amphyon dapat mensimulasikan berbagai tahap proses pembuatan aditif, dari proses pencetakan itu sendiri hingga langkah pasca-pemrosesan, seperti pelepasan dari pelat pembuatan dan perlakuan panas sekunder.
Perangkat lunak ini cocok untuk perusahaan yang mempelajari cara menangani masalah pencetakan 3D logam umum dan mencari cara untuk mengoptimalkan produksi. Misalnya, dengan bantuan proses pembuatan yang disimulasikan, tegangan dan deformasi bagian dapat dihitung dan diperhitungkan ke dalam desain bagian yang baru dan bebas cacat – sehingga mencapai kualitas bagian yang lebih tinggi dan stabilitas proses yang lebih banyak.
8. Aditif Simufact Simufact
Teknologi yang didukung :SLM/DMLS
Apa yang ditawarkan :Simufact Additive adalah rangkaian perangkat lunak berbasis cloud yang dikembangkan oleh spesialis perangkat lunak simulasi Jerman, Simufact. Ini menawarkan seperangkat alat untuk mereproduksi proses AM logam utama dan langkah-langkah selanjutnya seperti perlakuan panas. Perangkat lunak ini membantu pengguna mengidentifikasi orientasi bangunan terbaik, mengoptimalkan struktur pendukung secara otomatis, dan mengidentifikasi potensi masalah manufaktur.
Satu fitur yang menurut kami sangat menarik adalah kompensasi distorsi. Ini mengacu pada pengoptimalan otomatis dari distorsi bagian dengan menentukan penyimpangan yang dapat ditoleransi dan kemudian menghasilkan geometri dengan deformasi minimal. Dengan menggunakan alat ini, perancang dan insinyur dapat menghindari cetakan uji yang mahal.
9. Netfabb Autodesk
Teknologi yang didukung :SLM/DMLS, DED
Apa yang ditawarkan :Autodesk adalah salah satu pengembang perangkat lunak terkemuka untuk pencetakan 3D. Selain fitur desain generatif yang terkenal, Autodesk Netfabb menawarkan alat simulasi yang dapat memprediksi perilaku termal dan mekanis suku cadang, mengidentifikasi deformasi dalam lingkungan virtual. Dengan kemampuan berbasis cloud yang tersedia di Netfabb Premium dan Netfabb Ultimate, simulasi dapat dilakukan pada bagian yang kompleks jauh lebih cepat dibandingkan dengan solver lokal.
10. SIMULIA Sistem Dassault
Teknologi yang didukung :SLM/DMLS, FDM, SLS
Apa yang ditawarkan :SIMULIA adalah produk perangkat lunak yang digunakan untuk mengoptimalkan proses pencetakan melalui simulasi, serta memprediksi distorsi bagian, tegangan sisa, dan struktur mikro pada bagian logam dan komposit.
Perangkat lunak ini mencakup seperangkat alat yang membantu untuk mengatasi masalah prediktabilitas dalam pembuatan mesin. Misalnya, perangkat lunak SIMULIA dapat digunakan untuk mensimulasikan struktur mikro suatu bahan, menangkap setiap perubahan pada bahan yang mungkin terjadi selama proses pencetakan. Hasil simulasi kemudian dapat diterapkan untuk memilih bahan terbaik untuk aplikasi tertentu.
Perangkat Lunak Simulasi:Langkah Menuju Keandalan dan Otomatisasi yang Lebih Besar
Perusahaan yang menggunakan manufaktur aditif untuk produksi semakin menyadari nilai simulasi untuk semua aspek proses manufaktur. Seperti yang terlihat dari daftar, banyak perusahaan perangkat lunak menargetkan solusi mereka pada pencetakan 3D logam, yang telah mengalami pertumbuhan eksplosif dalam beberapa tahun terakhir. Untuk AM logam, simulasi tidak hanya membantu untuk lebih memahami mengevaluasi dan memahami proses pencetakan, tetapi juga mendorong teknologi ke arah pengulangan dan akurasi yang lebih besar, mengatasi pendekatan coba-coba yang mahal.
Di masa mendatang, kami berharap perangkat lunak simulasi menjadi lebih presisi dalam memprediksi masalah, terutama dalam pencetakan 3D logam, dan mampu memperbaiki cacat dan mengoptimalkan parameter pencetakan. Karena manufaktur aditif juga bergerak menuju otomatisasi yang lebih besar, perangkat lunak simulasi akan menjadi salah satu faktor penting dalam mempercepat transisi ini dan membangun fondasi untuk produksi aditif yang cerdas dan sangat optimal.
