Wawancara dengan Chief Technologist ANSYS tentang Mendorong Keberhasilan Cetak 3D Logam melalui Simulasi

Cetak 3D logam menyajikan tantangan unik—distorsi termal, stres sisa, retakan, dan keruncutan—semua yang dapat menghancurkan sebuah pembuatan. Perangkat lunak simulasi esensial untuk memprediksi dan mengurangi risiko ini sebelum bagian pun meninggalkan printer.

Mensimulasikan baik bagian maupun proses pencetakan, insinyur dapat mengidentifikasi mode kegagalan potensi sejak awal, menyempurnakan desain, dan mengoptimalkan parameter proses, secara dramatis mengurangi jumlah pembuatan yang gagal.

ANSYS, pemimpin simulasi rekayasa senilai $1 miliar, telah memasuki arena manufaktur aditif dengan Additive Suite—satu set terintegrasi alat simulasi logam dan desain canggih. Melalui akuisisi strategis, termasuk perusahaan simulasi logam 3DSIM dan penyedia data bahan Granta Design, ANSYS dengan cepat memperluas kemampuannya untuk cetak 3D logam.

Minggu ini kami wawancarai Dave Conover, Chief Technologist Additive Manufacturing ANSYS, untuk mempelajari bagaimana perusahaan membantu insinyur menavigasi kompleksitas cetak 3D logam, lanskap pasar saat ini, dan bagaimana pengguna baru dapat memulai.

Masalah apa yang diatasi ANSYS dalam manufaktur aditif?

ANSYS tradisional menyediakan alat simulasi yang memprediksi perilaku produk dalam kehidupan nyata. Dengan kemunculan manufaktur aditif, kami mengenali kebutuhan paralel: mensimulasikan proses manufaktur itu sendiri. Masalah seperti distorsi bagian, retakan, dan stres sisa dapat diukur dan diminimalkan selama fase desain.

Additive Suite kami kini mencakup simulasi proses, alat optimasi desain seperti optimasi topologi, dan desain struktur lattice—kemampuan yang sebelumnya tidak tersedia bagi manufaktur tradisional.

Bagaimana Additive Suite ANSYS bekerja?

Suite ini terorganisir menjadi tiga solusi inti:

• Additive Print – Dirancang untuk operator mesin dan insinyur desain, alat ini dengan cepat memprediksi distorsi dan menawarkan strategi kompensasi untuk memastikan pembuatan yang sukses.
• Additive Design – Memungkinkan desainer untuk mensimulasikan proses, sehingga mereka dapat mengulang bagian dengan kendala unik metal AM di pikiran.
• Additive Science – Memberdayakan ilmuwan bahan dan insinyur proses untuk menyetir pengaturan mesin yang halus, mengurangi porositas, dan mencapai mikrostruktur yang diinginkan.

Alat komplementer ini mencakup seluruh alur kerja—dari desain hingga operasi mesin hingga optimasi proses.

Industri apa yang mendapat manfaat paling besar dari perangkat lunak simulasi ANSYS?

Penerbangan tetap menjadi adopter utama, berkat kemampuan pengurangan bobot dan kemampuannya untuk menghasilkan komponen kompleks dan multifungsi. Rekayasa biomedis juga dengan cepat menyambut metal AM untuk implan dan prostetik custom. Di luar ini, banyak sektor—dari otomotif hingga energi—mengeksplorasi cetak 3D logam untuk mendapatkan keunggulan kompetitif atau mengurangi biaya alat cetak untuk produksi volume rendah.

Bagaimana sektor medis menggunakan metal AM, dan di mana simulasi pas?

Implan dan prostetik custom adalah aplikasi inti bidang medis. Simulasi memainkan peran penting dengan memprediksi distorsi termal sehingga bagian akhir dapat di-distorsi sebelumnya selama desain, memastikan pasungan yang sempurna untuk setiap pasien.

Keterbatasan apa yang masih ada dalam perangkat lunak simulasi saat ini?

Metal AM secara inheren kompleks: laser berinteraksi dengan serbuk dalam cara yang sulit untuk ditangkap sepenuhnya dalam model. Akibatnya, sebagian besar simulasi bergantung pada asumsi yang menyederhanakan yang membatasi akurasi. Namun, penelitian yang berlangsung di seluruh dunia dengan cepat meningkatkan fidelitas model-model ini.

Kapan kita dapat mengharapkan simulasi yang lebih akurat?

Kami mengantisipasi kemajuan signifikan dalam setahun mendatang, dengan alat baru yang menggabungkan fisika proses yang lebih detail dan memvalidasi terhadap data eksperimental.

Mengapa ANSYS mengakuisisi 3DSIM pada tahun 2017?

Pelanggan kami sudah menyambut metal AM dan membutuhkan dukungan ujung ke ujung—dari desain hingga pemahaman proses. Keahlian 3DSIM dalam simulasi proses dan pemodelan mikrostruktur melengkapi kekuatan kami, memungkinkan kami untuk menyampaikan solusi komprehensif dengan cepat.

Bagaimana akuisisi Granta Design akan meningkatkan kemampuan AM ANSYS?

Granta Design berfungsi sebagai PLM untuk data bahan. Dengan mengintegrasikan database mereka, pengguna dapat dengan mudah mengimpor properti bahan yang divalidasi dan pengaturan mesin ke dalam simulasi ANSYS, memastikan konsistensi dan akurasi di seluruh alur kerja.

Apakah ada kemitraan lain di horison?

Kami terus memperluas ekosistem kami. Langkah terbaru termasuk akuisisi perusahaan optik untuk mendukung kebutuhan simulasi cahaya untuk penelitian kendaraan otonom dan menjelajahi kolaborasi lebih lanjut yang mengatasi kesenjangan dalam rantai nilai AM.

Apa saran Anda untuk perusahaan yang ingin mengadopsi cetak 3D logam?

Mulai dengan mengidentifikasi bagian yang memberikan nilai komersial yang jelas dan pertimbangkan untuk bekerjasama dengan biro layanan cetak 3D yang berpengalaman untuk membuat prototipe. Investasikan dalam pelatihan dan dokumentasi proses; teknologi matang dengan cepat, namun keahlian sangat penting. Kesabaran adalah kunci—harapkan kurva pembelajaran sebelum mencapai paritas produksi penuh dengan manufaktur konvensional.

Apa status saat ini cetak 3D logam?

Industri telah melewati hype awal ke dalam fase ekspektasi realistis dan pertumbuhan stabil. Meskipun tingkat adopsi bervariasi, penjualan printer logam meningkat, dan teknologi ini semakin menjadi mainstream di penerbangan, medis, dan sektor bernilai tinggi lainnya.

Tantangan apa yang harus diatasi untuk mempercepat adopsi?

Hambatan kunci termasuk pematangan teknologi mesin, standarisasi alur kerja ujung ke ujung, dan menyederhanakan langkah pasca-pengolahan seperti pemanasan. Konsolidasinya yang berkelanjutan dari ekosistem AM yang terfragmentasi akan menyederhanakan integrasi untuk perusahaan kecil dan menengah.

Pikiran akhir?

Metal AM berkembang dengan cepat tetapi masih membutuhkan upaya kolaboratif di seluruh vendor, peneliti, dan pengguna. Di ANSYS, kami berkomitmen untuk memajukan alat simulasi dan penelitian industri untuk membuat manufaktur aditif seaturut seperti pemotongan hari ini.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang ANSYS dan solusi simulasi, kunjungi: https://www.ansys.com/