Percepat Desain Manufaktur Aditif dengan Plug-In DED Baru Autodesk PowerMill 2019

Manufacturing Engineering: Pembaruan terbaru PowerMill 2019 dari Autodesk menambahkan modul plug-in aditif baru. Bisakah Anda menjelaskan sistem manufaktur aditif "tinggi laju" ini dan cara kerjanya?

Clinton Perry: PowerMill 2019 menyediakan serangkaian alat khusus untuk memprogram proses aditif laju tinggi—umum dikenal sebagai directed energy deposition [DED]. Proses DED menggunakan mesin gerja CNC atau robot industri yang dapat memfokuskan sumber daya—biasanya laser, arc, atau electron-beam—pada titik di ruang. Pada saat yang sama, material [bentuk bubuk logam atau kawat] diumpankan ke 'titik panas.' Sumber daya menyebabkan material meleleh, membentuk kolong cair. Dengan maneuver kolong ini di sekitarnya, mungkin untuk membangun bentuk 3D—dan melakukannya dengan cara yang sangat terkontrol.

Yang familiar dengan printer 3D powder-bed tahu bahwa mereka dapat menghasilkan bentuk 3D yang sangat rumit. Namun, teknologi dasar berarti mereka terbatas dalam hal tingkat deponisi material dan ukuran bagian yang dapat dihasilkan. Keterbatasan ini telah mempengaruhi adopsi bentuk manufaktur aditif ini di beberapa industri dan aplikasi.

Secara perbandingan, proses DED menggunakan tingkat daya yang lebih tinggi dan laju aliran material, menghasilkan tingkat deponisi yang substansial lebih tinggi, memungkinkan bagian dibangun lebih cepat. Selain itu, envelop kerja yang lebih besar yang disediakan oleh mesin CNC dan robot berarti DED dapat membangun bagian yang jauh lebih besar. Dua fitur kunci ini membuat DED menjadi solusi yang hemat biaya untuk menghasilkan komponen skala besar yang biasa dilihat di industri seperti penerbang, pembangkit listrik, dan sebagainya.

Mengemudikan proses DED memerlukan toolpath yang sangat spesialisasi yang mengontrol tepat bagaimana dan di mana material di-deponisikan, sambil menghindari overbuild lokal. PowerMill 2019 melihat penyediaan serangkaian alat khusus untuk membuat, mengontrol, dan mensimulasikan strategi deponisi untuk membantu produsen mengeksploitasi potensi DED.

ME: Beberapa keuntungan apa yang ditawarkan oleh mesin CNC/AM hybrid dibandingkan CNC murni atau sistem aditif tradisional?

Perry: Sebagian besar produsen mesin gerja CNC mainstream telah mulai menawarkan mesin hybrid yang dapat menyediakan teknologi aditif dan subtratif. Ada beberapa manfaat yang jelas; satu mesin gerja hybrid akan menempati lebih sedikit lantai, membantu mengurangi waktu setup bagian, dan meminimalkan risiko kesalahan manusia. Namun, manfaat yang sebenarnya jauh lebih fundamental.

Dengan alur kerja aditif dan subtratif terpisah, bagian biasanya sepenuhnya di-deposit sebelum dipindahkan ke mesin CNC untuk pemesinan presisi. Sementara ini juga dapat dicapai dengan mesin hybrid, fleksibilitas yang lebih besar berarti dua proses dapat digabungkan dengan cara alternatif.

Misalnya, bagian dapat sebagian di-deposit sebelum pemesinan CNC fitur kritis. Fase pembangunan dan pemotongan kemudian bergantian sampai bagian selesai. Menggabungkan teknologi dengan cara ini memungkinkan mesin hybrid untuk menghasilkan bagian yang tidak dapat dihasilkan dengan mesin terpisah.

Contoh terbaru dari ini baru-baru ini dipertunjukkan di fasilitas Advanced Manufacturing Autodesk di Inggris, di mana mesin hybrid Hamuel Reichenbacher HSTM 150 HD digunakan untuk memperbaiki disk kompresor penerjang yang rusak. Proses dimulai dengan memesin jauh ujung rusak blade pada disk menggunakan CNC sebelum menggunakan laser dan bubuk bentuk DED untuk menyetorkan titanium untuk menggantikan material yang dipesan. Akhirnya, mesin menggunakan pengukuran yang sangat akurat untuk mengukur dan memesin jauh material berlebih, meninggalkan campuran yang hampir sempurna antara material lama dan baru.

ME: Sistem PowerMill Additive baru menargetkan sistem pemesinan tiga dan lima sumbu plus robot. Bagaimana perbedaannya saat digunakan dengan CNC atau dengan robot?

Perry: Seperti yang berkaitan dengan pembuatan toolpath, tidak ada perbedaan sama sekali. Toolpath aditif PowerMill dapat dijalankan pada mesin gerja CNC atau robot. Serangkaian strategi aditif disediakan untuk melayani aplikasi berikut:

• Membuat toolpath 2D untuk membangun bentuk prisatik lengkap.
• Menghasilkan strategi tiga atau lima sumbu untuk menambahkan fitur lokal pada bagian yang ada [misalnya, menambahkan lug pada sisi casing mesin penerbang].
• Menggerakkan tiga atau lima sumbu untuk menambahkan coating pada bagian sepenuhnya atau di daerah lokal [misalnya, menambahkan coating tahan aus pada bagian yang mengalami tingkat aus yang tinggi].

Strategi aditif dibuat dalam antarmuka yang sama dengan yang digunakan untuk menghasilkan toolpath subtratif. Ini berarti mereka dapat dioptimalkan menggunakan alat editing toolpath PowerMill. Selain itu, PowerMill memungkinkan parameter proses kunci, seperti daya laser, laju aliran bubuk, dan aliran gas, untuk diedit pada basis titik-per-titik.

Setelah toolpath dihasilkan dan dioptimalkan, mereka dapat disimulasikan menggunakan twin virtual dari mesin gerja CNC/robot, sehingga gerakan mesin yang bermasalah, seperti reversi sumbu dan/atau over-travel, dapat diidentifikasi dan dihindari.

Terakhir, PowerMill memungkinkan toolpath diekspor ke Autodesk Netfabb simulasi untuk analisis yang lebih dalam dari seluruh proses pembangunan, termasuk ulasan termal dan stres. Ini memberikan produsen kepercayaan yang lebih besar bahwa proses pembangunan akan menghasilkan bagian yang baik.

ME: Pelanggan, industri, atau aplikasi apa yang menggunakan sistem ini?

Perry: AM menawarkan manfaat yang substansial untuk banyak industri, termasuk penerbangan, minyak dan gas, cetakan dan matriks, pembangkit listrik, motor-sport, dan laut. Pelabuhan Rotterdam adalah salah satu hub pengiriman sibuk di dunia dan titik fokus untuk kapal besar yang memerlukan perawatan. Jika kapal penumpang komersial terperosok di dok menunggu bagian pengganti, itu dapat berbiaya jutaan dolar bisnis yang hilang. Pendekatan tradisional adalah membangun gudang di lokasi kunci di seluruh dunia dan mengisi dengan bagian cadangan—hanya jika dibutuhkan.

Tim RAMLAB [Rotterdam Additive Manufacturing Lab] mengakui potensi untuk menggunakan DED dan manufaktur hybrid untuk menghasilkan bagian pengganti on demand kapan dan di mana diperlukan.

Proyek pertama mereka menciptakan propeller campuran bronze yang berukuran lebih dari 5′ [1,5 m] diameter dan memerlukan lebih dari 400 kg material untuk di-deposit. Propeller yang selesai diuji secara menyeluruh sebelum disertifikasi oleh otoritas pengawas sebagai layak laut—pertama di dunia untuk propeller yang diproduksi aditif! Dengan menghasilkan bagian dengan cara ini, RAMLAB dapat mengurangi waktu kapal penumpang di luar layanan. Selain menghindari jutaan dolar keterlambatan, ini juga menghilangkan kebutuhan akan jaringan gudang yang sepenuhnya diisi.

ME: Fitur baru apa lagi yang akan ditemukan oleh tukang mesin di PowerMill 2019 untuk pemesinan tradisional?

Perry: Perangkat lunak mencakup beberapa peningkatan untuk manufaktur subtratif. PowerMill telah menawarkan hindaran tabrakan lima sumbu selama bertahun-tahun, berarti toolpath dapat dibuat yang menghindari tabrakan atau near-miss yang melibatkan rangkaian alat pemotong. Dalam rilis sebelumnya, pengguna dapat memilih dari serangkaian opsi hindaran yang berbeda. Pilihan yang dibuat tergantung pada bentuk bagian yang diproses dan strategi yang digunakan. PowerMill 2019 mencakup opsi tilting sumbu alat 'otomatis' baru yang bekerja pada semua tipe toolpath dan semua bentuk model. Ini membuatnya lebih sederhana bagi programmer untuk membuat kode NC lima sumbu yang aman, dan sangat cocok untuk pengguna yang mungkin baru dalam pemesinan lima sumbu.

Strategi roughing efisiensi tinggi Vortex PowerMill telah ditingkatkan untuk menawarkan opsi 'dari stock' baru. Berdasarkan fungsionalitas adaptive clearing Autodesk, ini membuat toolpath dengan offset berdasarkan bentuk stock yang diproses dan biasanya menghasilkan waktu siklus yang berkurang. Dalam tes, core insert P20 diproses menggunakan opsi 'dari stock' baru dan tipe toolpath 'dari model' sebelumnya. Opsi 'dari stock' memiliki waktu siklus yang 33% lebih cepat.

ViewMill adalah alat simulasi stock PowerMill. Ia menampilkan representasi yang realistis dari stock pada setiap titik dalam proses pemesinan. Dengan rilis PowerMill 2019, ViewMill mencakup mode shading ketebalan baru yang memudahkan programmer untuk memvisualisasikan distribusi stock yang belum diproses pada bagian mereka. Serangkaian slider bar dinamis memungkinkan warna simulasi diubah untuk segera mengidentifikasi permukaan yang telah diselesaikan, serta menunjukkan daerah di mana material yang tersisa perlu dihilangkan atau area lokal di mana goresan mungkin telah terjadi. Peningkatan ini memberikan programmer kepercayaan yang lebih besar bahwa bagian akan sepenuhnya diproses saat dilepaskan dari mesin gerja.

PowerMill 2019 juga mencakup kemampuan untuk mengekspor data manufaktur kritis ke Autodesk Fusion Production, alat berbasis cloud yang memungkinkan produsen untuk menjadwalkan pekerjaan, melacak pekerjaan, dan memantau utilizasi mesin CNC. Fusion Production memungkinkan pemangku kepentingan proyek kunci untuk mengakses informasi kunci tentang status fasilitas manufaktur, sehingga bottleneck dapat diidentifikasi, proses dapat ditinjau dan ditingkatkan, dan efisiensi peralatan keseluruhan dapat dimaksimalkan. Sebagai sistem berbasis cloud, Fusion Production memungkinkan data diakses kapan saja, di mana saja dan pada hampir setiap perangkat seluler atau desktop.

Rilis Baru

Pengembang metrologi Hexagon Manufacturing Intelligence (North Kingstown, RI) telah meluncurkan pembaruan PC-DMIS 2018 R1 perangkat lunak pengukuran perusahaan, yang mencakup pertama dari dua rilis PC-DMIS yang dijadwalkan untuk 2018.

PC-DMIS 2018 R1 memungkinkan pengguna untuk mengonversi AutoFeatures menjadi titik atau menggunakan hit yang diukur untuk konstruksi dan dimensi baru, tersedia untuk AutoFeatures plane, circle, dan cylinder, kata perusahaan. Dengan mengonversi setiap hit menjadi titik vektor, fitur optimize path dapat digunakan untuk meningkatkan urutan pengukuran titik, mengurangi jumlah pergantian ujung probe dan waktu pengukuran keseluruhan. Dukungan baru untuk Q-DAS Traces memungkinkan analisis yang lebih mudah data PC-DMIS. Kontrol QuickSet baru memungkinkan pengguna untuk menggunakan baik QuickFeature dan GD&T Selection dan masih memiliki kemampuan untuk memodifikasi strategi pengukuran.

"Dengan PC-DMIS 2018 R1, kami memenuhi komitmen kami untuk menambahkan item yang paling banyak diminta dari 'Idea Center' pengguna," kata Ken Woodbine, product line manager untuk Metrology Software di Hexagon Manufacturing Intelligence. "Ini mencakup fitur manipulasi titik grafis dan fungsionalitas AutoFeature 'push-to-points.' Kami juga memperkenalkan integrasi dengan perangkat lunak Q-DAS standar industri sehingga parameter proses kunci yang mempengaruhi kualitas dapat diidentifikasi dan dilacak."

Kecepatan yang ditingkatkan pengukuran QuickFeature memungkinkan pengguna untuk membuat beberapa circle dan cylinder dengan satu klik, dioptimalkan untuk pola lubang baut atau setiap saat permukaan memiliki beberapa fitur dengan ukuran dan bentuk yang sama, menurut perusahaan. Sistem juga memperkenalkan alur kerja AutoFeature Flush dan Gap yang ditingkatkan untuk inspeksi point cloud.

Versi iOS CorelCAD Mobile dari Corel Corp. (Ottawa, ON) kini tersedia untuk iPhone dan iPad, menyediakan kemampuan CAD bagi desainer teknis untuk meningkatkan produktivitas saat bepergian. CorelCAD Mobile untuk iOS baru sekarang memberi pengguna opsi untuk perangkat Apple dan sistem seluler Android, menawarkan pengguna di lapangan akses ke alat desain 2D dan anotasi untuk tablet dan smartphone.

CorelCAD Mobile adalah CAD mandiri yang dirancang untuk melengkapi aplikasi desktop CorelCAD 2018 untuk Windows dan Mac. Pelanggan CorelCAD Mobile menerima serangkaian alat gambar 2D, editing, dan penampilan 3D, kemampuan anotasi lengkap, dan lebih banyak. Untuk pengguna yang mencari fitur yang lebih ringan, versi gratis juga tersedia dengan kemampuan yang disederhanakan, termasuk penampilan 2D dan 3D.DWG dan anotasi dasar.

CorelCAD Mobile menawarkan pengguna kemampuan untuk menggagaskan ide saat bepergian, berbagi desain antara desktop dan mobile, membuat rapat lebih efisien, mengannotasi gambar di lokasi, dan melakukan modifikasi gambar sesuai kebutuhan. Perangkat lunak kini tersedia untuk iPhone dan iPad di Apple App Store dan untuk Android di Google Play Store. Langganan dihargai sebesar $99,99 atau $9,99 per bulan. Versi mode simple gratis juga tersedia.

Pembaruan perangkat lunak CAM WorkNC 2018 R1 terbaru dari Vero Software (Gloucester, UK, dan Tuscaloosa, AL) mencakup tidak hanya sistem CAD WorkNC Designer "CAD for CAM" direct modeling baru tetapi juga modul Robot baru. Seiring robot semakin umum di lantai bengkel, ada kebutuhan yang meningkat untuk menyediakan pemrograman offline untuk mereka, menurut Brand Manager WorkNC Miguel Johann.

"Alat simulasi dan resolusi singularity baru di WorkNC 2018 R1 berarti pengguna dapat memanfaatkan manfaat besar yang dibawa robot ke proses manufaktur sepenuhnya," kata Johann. "Misalnya, mereka membebaskan toolpath dari keterbatasan pemesinan, karena alat di ujung lengan robot juga dapat menjadi penggerinda, kepala laser, nozzle las, atau alat lain yang dapat diinginkan kreativitas rekayasa."

Robot juga memungkinkan alat untuk tetap diam dan bagian dipindahkan di sekitarnya, bukan metode tradisional komponen yang tetap dan alat yang bergerak, kata Johann. "Tetapi robot hanya sebaik perangkat lunak yang memrogramnya, dan perkembangan terbaru ini di WorkNC 2018 R1 memastikan produsen dapat berada di garis depan teknologi robot."

WorkNC juga memiliki fitur baru yang dimasukkan ke dalam Waveform Roughing yang meningkatkan efisiensi dan kinerja, termasuk dukungan untuk alat baru dalam strategi pemesinan trochoidal.

Software Update diedit oleh Senior Editor Patrick Waurzyniak.