近年來埠浩，隨著增材制造工藝的快速發(fā)展目尘，仿真模擬的重要性日益凸顯，越來越多的科研及應(yīng)用單位選擇在實(shí)際打印之前纪尊，通過仿真預(yù)測打印問題候殿，從而優(yōu)化打印工藝、減少物理試錯次數(shù)献雅、降低打印成本碉考。就不同增材工藝仿真的占比而言，目前國內(nèi)外金屬粉床熔融的增材制造工藝仿真已達(dá)到主流地位挺身。汉钏克斯康增材制造工藝仿真分析解決方案Simufact Additive，憑借出色的仿真能力章钾、精確的仿真結(jié)果良蒸，受到越來越多客戶的支持與信賴。本文將為大家介紹用于粉床熔融工藝的缺陷分析方案Simufact Additive PBF process and defect analysis（以下簡稱Simufact Additive PDA）——一種應(yīng)用于全尺寸幾何中特定位置缺陷預(yù)測的增材制造過程模擬方法伍玖。

粉床熔融工藝的缺陷分析方案Simufact Additive PDA

Simufact Additive PDA模塊針對Simufact Additive鋪粉增材制造工藝仿真制造工藝缺陷（變形、開裂剿吻、收縮線窍箍、卡刮刀等）的補(bǔ)充。該缺陷分析模塊的應(yīng)用主要在金屬粉床熔融工藝模擬之前丽旅，主要用于分析鋪粉增材工藝參數(shù)對匙孔孔隙度椰棘、未熔合、球化榄笙、表面粗糙度等缺陷丰倾，以確定該零件在無缺陷狀態(tài)下完成打印。

圖1：主要L-PBF AM缺陷示意圖晶聂。（圖片來源：RTX）

為準(zhǔn)確預(yù)測此類增材制造缺陷齿雕，Simufact Additive研發(fā)團(tuán)隊深入研究了增材制造工藝中的相關(guān)機(jī)制，對加熱顶恍、熔化赂相、流體流動、蒸汽形成和固化的機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)的研究蔼处。對這些關(guān)鍵機(jī)制中的每一個的物理特性都用一系列分析表達(dá)式進(jìn)行描述晋挑。基于分析模型的方法實(shí)現(xiàn)了鋪粉增材制造缺陷（匙孔孔隙度铭能、未熔化肄寻、球化和表面粗糙度）形成的快速計算和預(yù)測。如圖1所示励螺。

該模擬方法考慮激光掃略處的局部溫度升高串锁，以及通過傳熱到基板坡沿、先前沉積層或松散粉末的熱損失，從而對零件打印過程中的溫度分布有精準(zhǔn)的把控急黎，而零件打印中的局部溫度分布是預(yù)測打印質(zhì)量和打印缺陷是否存在的關(guān)鍵參數(shù)扎狱。因此，在軟件操作層面上勃教，與傳統(tǒng)Simufact Additive PBF模塊不同的是需要添加更多的打印參數(shù)淤击，如：光斑波動百分比、功率波動百分比故源、打印體積內(nèi)部及上下表層上的一系列參數(shù)等污抬。

圖2：雙參數(shù)圖

基于激光功率、掃描速度和其他幾個工藝參數(shù)绳军，如光斑大小印机、層厚度、圖案填充距離等门驾，解析計算出單條帶圖以及單軌跡圖射赛。這兩幅圖顯示了缺陷類型的預(yù)測與激光功率和激光掃描速度的關(guān)系，可參考圖2所示奶是。同時在最新版本當(dāng)中楣责，為進(jìn)一步精確評估缺陷存在與否，充分考慮涂層宋泊、激光功率玻温、光斑尺寸大小等參數(shù)波動可能會帶來的結(jié)果不確定性。在該雙參數(shù)關(guān)系圖中添加陰影部分湃改，以支持更加清晰的看到這些波動對不同缺陷的影響级闭，如圖3所示。

圖3：參數(shù)波動性在雙參數(shù)圖中呈現(xiàn)陰影部分

該軟件分析模塊能夠在幾分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)件溫度歷程和逐個粉末層缺陷的預(yù)測丧足，并支持2D和3D結(jié)果的自由切換本洁。圖4展示了對支架零件進(jìn)行缺陷分析得到的缺陷結(jié)果圖及表面粗糙度結(jié)果圖。

圖4：2D缺陷圖（圖左）及3D表面粗糙度圖（圖右）

圖5顯示了通過使用Simufact Additive PDA預(yù)測復(fù)雜翼型結(jié)構(gòu)缺陷的示例蜗胖，其中包括三維體積缺陷和表面粗糙度預(yù)測晨丸。通過軟件分析，可以在整個打印過程中快速評估和優(yōu)化打印參數(shù)裕甸，從而直接生成無缺陷的零部件云卤。

圖5：通過Simufact Additive PDA對復(fù)雜3D組件進(jìn)行缺陷預(yù)測應(yīng)用示例（圖片來源：RTX）

（海克斯康工業(yè)軟件）

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)碳扯，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享城也，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布计贰、編輯整理上傳钦睡，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)躁倒。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻荞怒、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題秧秉，請第一時間告知褐桌，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益象迎！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn荧嵌。