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Teton Simulations展示了其使用PolyMide™CoPA车顶行李架零件的Smart Slice

  发布时间:2021-02-25   

Teton的Smart Slice是集成的有限元分析模拟(FEA),允许用户从切片机内部验证其3D打印零件的强度和刚度。借助此数据,基于云引擎可以优化切片模型的方式,以实现应用所需的特性。这项技术能够减少打印时间并减少材料消耗,从而创造出未经过度设计的轻质打印零件,从而节省了时间和金钱。

为了验证其仿真系统,Teton必须将其FEA数据与真实的3D打印零件进行比较,以证明屈服强度,安全系数和挠度得到了精确的仿真。在此处阅读完整的白皮书

将FEA模拟集成到切片器中的便利性对于3D打印功能部件并将FFF技术集成到产品制造中至关重要。当可靠的数据与诸如PolyMide™CoPA类的工程耗材搭配使用时,该技术将以最小的投资来实现设计迭代。这为FFF零件在各种不同制造领域的集成铺平了道路。

在此演示中,Teton使用了PolyMide™CoPA打印的车顶行李架固定装置。可以将模拟结果与测试设备的真实数据进行比较,以准确预测以三种不同方式切片和打印的零件的刚度和强度趋势。该技术需要来自用户的输入,例如方向力和负载点,然后将其发送到云中以优化g代码。用户可以使用多个变量来调整零件,以创建最有效的工作流程。结果是一个g代码,该代码具有所有必要的强度和刚度,并内置安全系数。

在Smart Slice中定义了一个基于实验测试夹具和负载应用程序的负载情况。将零件底部的平坦表面和4个底部孔设置为锚定表面(在空间中固定),并向顶部表面施加2,500 N(牛顿)的载荷。使用Smart Slice中的Validate功能,计算了零件刚度和屈服强度,并在表1中显示。

 

表1. Smart Slice针对20%填充和实心零件计算出的零件刚度和屈服载荷。

 

 

将这些结果与印刷零件的实际数据进行比较。Smart Slice还用于评估通用ABS材料的性能,以便将其与PolyMide™CoPA的性能进行比较。显然,PolyMide™CoPA在硬度和强度方面均优于ABS。例如,为了获得与用PolyMide™CoPA打印的优化零件相同的性能,需要坚固的ABS零件。这一点很重要,因为与固态零件相比,优化的零件将在更短的时间内打印并更轻。这演示了如何在打印之前使用Smart Slice评估不同的材料,以便可以在打印任何零件之前优化材料本身。

Smart Slice中的“优化”功能用于根据用户定义的性能要求自动优化打印设置。这些要求有效地定义了零件的强度和刚度目标。优化算法将探索主要打印设置的整个设计空间,并找到达到或超过性能的解决方案。该算法实现了需要更高应力的零件区域,并创建了修改器网格,这些修改器网格更改了这些特定区域中的设置。这样可提供更高的填充度和更大数量的周界,以便仅在3D打印零件的必要区域进行加固。

案例研究证明了智能切片在3D打印工作流程中的价值。显示的“优化”功能可以自动找到一种打印配置,该配置可以在满足刚度和强度要求的同时最大程度地缩短打印时间和零件质量。还显示了如何使用“验证”功能为给定应用程序找到最佳材料。在这项研究中,与ABS材料相比,一种高性能材料Polymaker PolyMide™CoPA具有更好的刚度和强度。

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