e-Xstream engineering umożliwia producentom ocenę kosztów wydruku 3D elementów kompozytowych

25 stycznia 2021
Oprogramowanie MSC Software - informacja
e-Xstream engineering, firma wchodząca w skład grupy Hexagon Manufacturing Intelligence, ogłosiła dziś wprowadzenie na rynek nowego rozwiązania do symulacji i wirtualnej produkcji, które umożliwia użytkownikom analizę kosztów wytarzania przyrostowego części polimerowych względem procesów konwencjonalnych i stałe udoskonalanie wirtualnych procesów inżynieryjnych poprzez walidację mikrostruktury elementów kompozytowych za pomocą tomografii komputerowej wytwarzanych części.

Wytwarzanie przyrostowe z zastosowaniem kompozytów zyskuje popularność na rynku, ponieważ umożliwia automatyzację wytwarzania trwalszych i lżejszych elementów niż w procesie przetwórstwa metali oraz umożliwia zaplanowanie parametrów (np. kompozytu polimerowych wzmocnionych włóknem ciągłym szklanym), wypełniającego materiału pozwalającego na spełnienie założeń. Najnowsza wersja oprogramowania Digimat umożliwia symulację procesu druku 3D i kalkulację całkowitych kosztów produkcji każdej części, włącznie z wykorzystaniem materiału i energii, czasem pracy oraz procesami następującymi po przetworzeniu. 

Dzięki wdrożeniu tych nowych narzędzi inżynier zyskuje całościowe spojrzenie na procesy wytwarzania części i ich wykańczania, aby wyznaczyć najlepszy łańcuch procesu dla produkcji. Należy podkreślić, że oprogramowanie może być również stosowane do optymalizacji serii, aby jednocześnie przeprowadzić wydruk tak wielu części, jak to tylko możliwe, zwiększając wydajność produkcji i skracając czas realizacji. Oprogramowanie sprawdza się również w procesie planowania produkcji podczas obliczania ogólnych kosztów związanych z posiadaniem maszyn i amortyzacji tych kosztów dla przewidywanej wielkości produkcji. Informacje te wizualizowane są w formie zwykłych wykresów i wykresów kołowych, dzięki czemu możliwa jest szybka analiza zestawienia kosztów dla różnych scenariuszy.

Przewiduje się, że do 2030 roku światowe zapotrzebowanie na wydruk 3D elementów kompozytowych wzrośnie do 1,7 miliarda $- - jak dotąd możliwości te były ograniczone z przyczyn technicznych. Orientacja włókien zmienia się w różnych obszarach części, co znacznie wpływa na odporność mechaniczną. Dostęp do tego rodzaju informacji pozwoli inżynierom rozwiązać problemy związane z jakością i znacznie zwiększyć dokładność prognoz dotyczących wydajności. Producenci mogą teraz za pomocą oprogramowania Digimat przeprowadzać tomografię komputerową wytwarzanych części i importować obrazy 3D RAW, aby stworzyć skończony model elementu i jego dwufazowej mikrostruktury (np. polimer wzmacniany włóknem węglowym) oraz określić model jego zachowania. Wprowadzając sprawdzony model materiałowy do narzędzi komputerowego wspomagania prac inżynierskich (CAE), konstruktor może przeprowadzić analizy zmian w wytwarzanej części, aby zmniejszyć wykorzystanie materiału lub uniknąć słabych punktów. 

Łącząc fizyczny pomiar z wirtualnymi testami podczas wprowadzania nowego systemu materiału zwiększamy również dokładność zintegrowanego procesu projektowania materiałów i konstrukcji (ang. Computational Materials Engineering - ICME). Częściowe wykonanie można porównać z symulowanym procesem, aby dokonać walidacji i certyfikacji modelu materiałowego. Walidacja za pomocą tomografii komputerowej pozwala materiałoznawcom na udoskonalenie stworzonych manualnie modeli mikrostruktur, aby zwiększyć dokładność przyszłej symulacji.

Podczas udoskonalania nowych procesów produkcji, dzięki zarządzaniu cyklem życia projektu, użytkownik może pozyskać informacje dotyczące części, materiału, drukarki 3D lub stosowanego procesu i fizycznych testów. Oprogramowanie MaterialCenter firmy e-Xstream engineering zapewnia weryfikowalną bazę danych sprawdzonych właściwości materiałów, dzięki czemu mogą być one stosowane w fazie projektowania produktu. Dzięki zarządzaniu cyklem życia projektu informacje mogą w prosty sposób być dokumentowane w wielodyscyplinarnych zespołach i przekazywane w ramach całej organizacji, zapewniając cenną wiedzę, która może zostać ponownie wykorzystana przez uprawnionych użytkowników. 

Predykcja zachowania materiałowego mikrostruktury zbadanej za pomocą tomografii komputerowej jest to bardzo wymagający pod względem obliczeń proces - np. analiza złożonego zachowania, takiego jak pełzanie, wyłącznie z zastosowaniem jednostek centralnych (CPU) może trwać nawet kilka dni. Dzięki optymalizacji tych procesów dla jednostek przetwarzania grafiki (GPU) niektóre zadania mogą być teraz przeprowadzane przez inżynierów w sposób interaktywny, ponieważ wyniki pozyskiwane są zaledwie w kilka minut. Testy porównawcze wykazują, że czas trwania analizy sztywności materiału został zredukowany nawet o 98%. Szybkie rozwiązywanie problemów, wraz z wprowadzeniem interfejsu w postaci wiersza (CLI), umożliwia zastosowanie modeli elementów skończonych Digimat w ramach optymalizacji pracy opartej na chmurze na wysoce wydajnych platformach obliczeniowych.

Podczas wytwarzania wysokiej jakości struktur kompozytowych takich jak np. komponenty lotnicze, model progresywnej analizy uszkodzeń (ang. Progressive Failure Analysis -PFA) umożliwia określenie marginesów bezpieczeństwa dla struktury oraz zapewnia optymalne zastosowanie drogich materiałów i procesów. Najnowsza wersja oprogramowania Digimat dwa razy szybciej przeprowadza skomplikowane analizy modelu Camanho, umożliwiając realizację parametrycznych badań w celu zdefiniowania tolerancji uszkodzeń i maksymalnego zwiększenia wydajności produkcji.

Dowiedz się więcej: www.e-xstream.com/products/digimat/whats-new-digimat-2021.1
About Hexagon | e-Xstream engineering
Hexagon is a global leader in sensor, software and autonomous solutions. We are putting data to work to boost efficiency, productivity, and quality across industrial, manufacturing, infrastructure, safety, and mobility applications.

Our technologies are shaping urban and production ecosystems to become increasingly connected and autonomous – ensuring a scalable, sustainable future.

e-Xstream engineering, part of Hexagon’s Manufacturing Intelligence division, provides Integrated Computational Materials Engineering (ICME) solutions to innovate and optimise product performance using the right materials and manufacturing process for the right application. Learn more at e-Xstream.com. Hexagon’s Manufacturing Intelligence division provides solutions that utilise data from design and engineering, production and metrology to make manufacturing smarter. 

Hexagon (Nasdaq Stockholm: HEXA B) has approximately 21,000 employees in 50 countries and net sales of approximately 3.8bn EUR. Learn more at hexagon.com and follow us @HexagonAB.
 

Kontakt

Hexagon Manufacturing Intelligence
ul. Ciepłownicza 23
Kraków
31-574
Polska

T: +48 12 647 08 27
F: +48 12 311 01 43

Sprzedaż Obsługa Klienta

Design and Engineering Software

Providing computer-aided engineering (CAE) software to simulate the behaviour of components, assemblies, materials, processes and environments, Hexagon Manufacturing...