Компания «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» показала, как с помощью численного моделирования предотвратить деформацию изделия при 3D-печати металлом

3 декабря в Воронеже прошла конференция «3D Концентрат», посвященная практическому применению аддитивных технологий в различных сферах производства. В рамках мероприятия участники конференции ознакомились, в том числе с современными подходами на основе численного моделирования для решения прикладных задач.

На конференции выступил Евгений Кишов, инженер по топологической оптимизации и аддитивным технологиям компании «КАДФЕМ Си-Ай-Эс», элитного партнера ANSYS, представивший результаты численно-экспериментального исследования деформированного состояния деталей, напечатанных методом SLM из жаропрочного сплава на никелевой основе.   

Численное моделирование процесса 3D-печати помогает решить ряд вопросов на этапе подготовки производства, например определить температурные напряжения в изделии и места потенциального трещинообразования или выявить деформированное состояние изделия после печати и провести коррекцию геометрии, чтобы обеспечить точность формы.  

В основе этой технологии лежит метод конечных элементов и его реализация в виде связанного решения тепловой и механической задачи.

Одной из отраслей, в которой ее применение может быть особенно актуально — авиационное и космическое двигателестроение. Это связано с тем, что, во-первых, использование 3D-печати позволяет снизить массу двигательной установки и, следовательно, повысить эксплуатационные характеристики аппарата. Во-вторых, аддитивные технологии могут сократить затраты на производство, например за счет уменьшения сроков изготовления опытных образцов и времени простоя конструкторского подразделения. Кроме того, в этих отраслях промышленности значительную часть изделий составляют тонкостенные детали сложной формы, особенно подверженные короблению в процессе селективного лазерного сплавления.  

Евгений Кишов продемонстрировал участникам результаты численного моделирования процесса 3D-печати с использованием сырья отечественного производства. Он также провел сравнение отклонения формы образцов из этого материала, напечатанных методом селективного лазерного наплавления металлических порошков (SLM) в АО «Центр аддитивных технологий», от размеров, полученных в результате численного моделирования. Для определения фактической формы образцов использовалось 3D-сканирование. Результаты исследования показали, что численное моделирование с использованием ANSYS Additive позволяет прогнозировать искажение формы деталей не только качественно, но и количественно. Технология также позволяет корректировать исходную геометрическую модель изделия, чтобы минимизировать его коробление после печати. 

«Прогнозирование при помощи моделирования таких конечных характеристик, как деформация, коробление, изменение формы и размеров геометрии детали после печати, является одним из ключевых факторов снижения издержек в аддитивном производстве. Сегодня, когда процесс SLM 3D-печати требует существенных издержек, моделирование позволяет значительно снижать количество заходов для 3D-печати конечного изделия с теми размерами и формой геометрии, которые требуются инженеру и предприятию в целом. Издержки компаний при использования численного моделирования процесса аддитивной печати могут сократиться существенно», — поясняет Илья Морозов, директор филиала АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» в Приволжском федеральном округе. 

О «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» 

Компания АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» — ведущий и крупнейший на российском рынке дистрибьютор систем инженерного анализа, а также центр компетенции и элитный партнер ANSYS. Помимо поставки, внедрения и технического сопровождения технологий ANSYS и сопутствующих программных продуктов компания предлагает клиентам услуги инженерного консалтинга, в том числе проведение расчетов на заказ, разработку методик решаемых задач, адаптацию программного обеспечения и разработку автоматизированных рабочих мест (АРМ). Подробная информация доступна на официальном сайте.  

Пресс-релиз

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.