Cara Memanfaatkan CAD Sepenuhnya dalam Proses Manufaktur Aditif
Fase utama yang terlibat dalam manufaktur aditif adalah desain dan proses manufaktur. Secara praktis, pekerjaan desain dilakukan pada suite desain berbantuan komputer (CAD) seperti SolidWorks (dan lainnya), sedangkan fase produksi fisik - yaitu pencetakan 3D - difasilitasi dengan mengekspor file CAD (mis. SLDPRT) ke STL, format yang dapat dibaca oleh printer 3D dengan penampil XML 3D.
Namun, ada beberapa langkah utama di kedua fase proses pembuatan aditif.
Untuk tim teknik dan pabrikan, produktivitas akan bergantung pada efektivitas alat desain mereka, baik itu kualitas rangkaian CAD mereka atau kemampuan mereka untuk bekerja sama dengan pihak yang menggunakan rangkaian CAD yang berbeda. Misalnya, waktu yang dihabiskan untuk pemulihan file dan mengatasi masalah teknis dalam menggunakan format file tertentu (seperti STL) adalah waktu yang ditambahkan ke time-to-market.
Dalam bagian ini, kami memeriksa faktor-faktor ini dalam siklus hidup manufaktur aditif dan menyoroti bagaimana pengembang aplikasi dan produsen printer 3D dapat memposisikan produk mereka sebagai solusi.
Apa itu CAD?
Baik itu manufaktur aditif atau bahkan manufaktur subtraktif, proses desain hampir semua produk dimulai di CAD. SolidWorks adalah salah satu dari sejumlah suite CAD populer di pasar, digunakan untuk merancang produk - baik itu sebagai kumpulan bagian individu atau sebagai keseluruhan sistem - serta menguji dan memenuhi syarat atribut desain sebelum manufaktur.
Apa itu STL?
STL (kependekan dari STereoLithography atau Standard Tessellation Language) diluncurkan pada tahun 1987 untuk memungkinkan printer 3D stereolithography membaca file CAD. Seperti IGES, STL sekarang digunakan secara luas di industri pencetakan 3D, terutama sebagai sarana untuk memungkinkan tim dengan rangkaian CAD yang berbeda untuk siap saling beroperasi satu sama lain sebagai bagian dari proyek pengembangan produk yang lebih luas.
Memahami Cara Mengembangkan, Menerapkan &Mendukung Aplikasi dengan Benar untuk Industri Pencetakan 3D
[ Unduh EBuku GRATIS Kami ]
Memahami Alur Kerja Teknik
Desain
Alur kerja rekayasa dan pengembangan produk dimulai dalam rangkaian CAD. Saat ini, pengguna CAD dapat memanfaatkan berbagai alat untuk mendesain objek tidak hanya dalam 3D, tetapi dengan kemampuan untuk menggabungkan sejumlah besar detail seperti warna, tekstur, dan elemen desain lainnya.
Faktanya, SolidWorks juga menawarkan alat khusus untuk menggabungkan lembaran logam, cetakan, pengelasan, dan permukaan ke dalam pekerjaan desain inti mereka. Dengan kata lain, file desain CAD dapat secara efektif mencerminkan produk dunia nyata yang dimaksud dengan ketelitian penuh.
SolidWorks juga membekali para insinyur untuk mendekati pekerjaan desain mereka dengan cara yang berbeda. Misalnya, seorang insinyur yang mendesain dengan mempertimbangkan kemampuan manufaktur dapat mendesain, menyimpan, dan mengambil bagian individual sebagai file SLDPRT dan menggabungkan file SLDPRT tersebut menjadi satu file SLDASM (lihat artikel ini untuk memahami perbedaan antara file SLDPRT dan SLDASM).
Analisis
Kemampuan untuk mendesain file CAD dengan desain dunia nyata yang diinginkan - seperti estetika, geometri permukaan, mekanik, warna, dan material - juga membuka pintu bagi tim desain untuk menguji dan memverifikasi kelayakan desain secara virtual (yaitu sebelum pembuatan prototipe fisik).
Memang, kualitas analisis - yang mencakup simulasi dan visualisasi - bergantung pada kemampuan yang ditawarkan oleh rangkaian CAD (SolidWorks menyertakan fitur-fitur ini). Namun, simulasi memungkinkan desainer untuk mengurangi kebutuhan pembuatan prototipe dan biaya pengujian fisik dengan mengidentifikasi serta memperbaiki masalah desain selama fase desain inti.
Misalnya, alat analisis SolidWorks, yang menggunakan metode Analisis Elemen Hingga (FEA), termasuk linier statis, gerakan berbasis waktu, dan simulasi kelelahan siklus tinggi di tingkat standar. Di tingkat yang lebih tinggi, para insinyur dapat menentukan daya tahan, topologi, frekuensi alami desain mereka dan melakukan serangkaian uji dinamis non-linier statis dan non-linier.
Persiapan
Dengan rangkaian CAD saat ini, tahap pembuatan prototipe dan pengujian fisik harus lebih singkat dalam konsumsi waktu dan sumber daya fiskal. Namun, desainer umumnya harus mengekspor file CAD asli ke STL agar printer 3D dapat menginterpretasikan file desain asli dengan benar.
Konversi ke STL memiliki kelebihan dan kendala. Di satu sisi, ini tentu memungkinkan file desain asli yang dibuat dalam CAD untuk diproduksi melalui pencetakan 3D. Namun, STL tidak akan membaca warna, tekstur, dan elemen desain lainnya dari desain asli Anda (termasuk metadata).
Selain itu, perubahan yang dibuat pada file STL tidak akan secara otomatis tercermin dalam file desain asli di CAD; alih-alih, prosesnya adalah salah satu cara di mana perubahan harus dilakukan pada CAD agar dapat mencerminkan file STL. Ini menambah lapisan ketidakefisienan pada proses pembuatan prototipe (yang membuat simulasi dan visualisasi bekerja di CAD menjadi lebih penting).
Terakhir, penyempurnaan yang dilakukan dengan file STL harus dilakukan dengan hati-hati. Meskipun Anda dapat menyandikan file STL dalam ASCII dan berupaya meningkatkan jumlah segitiga untuk mengurangi kekasaran, Anda berisiko menggelembungkan ukuran file STL Anda secara drastis sehingga terlalu besar untuk dibaca oleh printer 3D.
Mencetak
Saat ini, adopsi dan kematangan teknis STL yang meluas menjadikannya kebutuhan untuk pencetakan 3D.
Untuk menggantikan STL, Konsorsium 3MF (di mana perusahaan induk Spatial, Dassault Systèmes adalah anggota pendiri) bekerja agar industri manufaktur aditif mengadopsi 3MF.
Format baru ini menggunakan ASCII dalam XML untuk memungkinkan printer 3D membaca file desain CAD dengan ketelitian penuh - yaitu dengan warna, tekstur, dan elemen desain lainnya yang dimaksudkan oleh desainer asli. Ini juga dimaksudkan agar dapat diperluas dan disesuaikan dengan teknologi pencetakan 3D yang sedang berkembang.
Namun, 3MF adalah faktor jangka panjang. Sampai hari ini, STL masih merupakan format file yang dominan digunakan oleh industri manufaktur aditif. Mereka yang mengembangkan aplikasi dan perangkat keras untuk mereka yang berada di ruang pencetakan 3D harus mengakomodasi penanganan STL.
Mengapa Memanfaatkan InterOp 3D
Dengan STL sebagai elemen penting untuk menjembatani fase desain dan produksi dalam pencetakan 3D, sangat penting bagi pengguna akhir untuk dapat meminimalkan waktu yang dihabiskan untuk pemulihan file (yaitu dari CAD ke STL), baik itu dari SolidWorks atau suite CAD lainnya. Faktanya, interoperabilitas sangat penting karena tidak semua alur kerja teknik menggunakan SolidWorks.
Kit pengembangan perangkat lunak (SDK) 3D InterOp Spatial melengkapi pengembang aplikasi untuk mengintegrasikan interoperabilitas ke dalam penawaran mereka untuk perusahaan manufaktur aditif. Baik itu printer 3D atau untuk aplikasi yang dimaksudkan untuk melihat format file CAD yang berbeda, 3D InterOp memungkinkan Anda melengkapi penawaran dengan cepat dengan persyaratan dasar industri manufaktur aditif.
Anda memerlukan kemampuan ini, dan meskipun menambahkannya mungkin, itu hanya akan menambah waktu Anda ke pasar dan biaya. Hubungi Spatial hari ini untuk mengintegrasikan fitur komoditas ini dengan cepat dan memfokuskan sumber daya bisnis Anda yang terbatas menuju diferensiasi dan mempercepat waktu ke pasar.
