3D打印也開始“拼算力”？設(shè)計(jì)要高效，數(shù)據(jù)處理也得快！

剛剛結(jié)束的TCT亞洲展，一個(gè)明顯的行業(yè)信號(hào)是，增材制造正在從“能不能打印出來(lái)”的技術(shù)驗(yàn)證階段，走向“如何穩(wěn)定生產(chǎn)”的工程應(yīng)用階段。

仔細(xì)觀察各家企業(yè)到來(lái)的應(yīng)用案例與技術(shù)展示，可以發(fā)現(xiàn)航空航天應(yīng)用繼續(xù)保持增長(zhǎng)，而散熱與換熱結(jié)構(gòu)成為新的熱點(diǎn)，復(fù)雜結(jié)構(gòu)、輕量化結(jié)構(gòu)則在加速應(yīng)用。

這些趨勢(shì)的背后，既代表著增材制造能力的提升，也意味著新的挑戰(zhàn)正在出現(xiàn)，這就是基于增材制造的設(shè)計(jì)的重要性，正被更多用戶所關(guān)注。

本屆展會(huì)，漫格科技的展臺(tái)觀眾接連不斷，其VoxelDance Additive軟件是目前國(guó)內(nèi)少有的面向復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體化增材制造工業(yè)軟件。

航空航天應(yīng)用增長(zhǎng)，輕量化設(shè)計(jì)空間擴(kuò)大

當(dāng)前我國(guó)航空航天產(chǎn)業(yè)邁入高質(zhì)量發(fā)展快車道，輕量化、高強(qiáng)度、極端工況耐受、一體化成型、短周期研發(fā)，成為航空航天制造的硬性標(biāo)準(zhǔn)，而傳統(tǒng)機(jī)加、鑄造工藝早已難以適配這些復(fù)雜需求。

增材制造技術(shù)的崛起，恰好打破了傳統(tǒng)制造工藝的不足，能夠?qū)崿F(xiàn)異形結(jié)構(gòu)、拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)、點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的一體化成型，在減重增效、縮短研發(fā)周期、降低試制成本等方面具備優(yōu)勢(shì)。

不過(guò)，這類結(jié)構(gòu)在實(shí)際制造過(guò)程中也面臨不少挑戰(zhàn)。例如：復(fù)雜結(jié)構(gòu)在打印過(guò)程中容易產(chǎn)生熱變形；大尺寸零件對(duì)打印穩(wěn)定性要求更高；一旦打印失敗，試錯(cuò)成本往往非常昂貴。因此，在正式打印之前，通過(guò)VoxelDance Additive仿真和工藝優(yōu)化來(lái)預(yù)測(cè)潛在問(wèn)題，正在成為越來(lái)越多工程團(tuán)隊(duì)的重要步驟。

散熱與換熱結(jié)構(gòu)成應(yīng)用新熱點(diǎn)

除了航空航天，本屆展會(huì)中另一個(gè)頻繁出現(xiàn)的應(yīng)用方向，是散熱與換熱結(jié)構(gòu)。隨著電子設(shè)備功率密度不斷提升，從功率電子、數(shù)據(jù)中心到新能源裝備，高效散熱已經(jīng)成為影響系統(tǒng)性能的重要因素。

傳統(tǒng)加工方式在制造復(fù)雜內(nèi)部流道時(shí)往往面臨較大限制，而增材制造則可以通過(guò)三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大幅提升換熱效率。

例如近年來(lái)廣泛關(guān)注的TPMS結(jié)構(gòu)和晶格結(jié)構(gòu)，可以在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更大的比表面積，從而顯著提升熱交換能力。這類結(jié)構(gòu)在高性能散熱器、熱交換器以及液冷系統(tǒng)中具有很大的應(yīng)用潛力。

漫格科技與中科祥龍聯(lián)合開發(fā)的氣液雙相換熱器在現(xiàn)場(chǎng)引來(lái)大量圍觀。它采用了類似于拉瓦爾管內(nèi)置流道的設(shè)計(jì)，表面隨形并且有一定扭曲的結(jié)構(gòu)。下邊設(shè)計(jì)了表面紋理，外面的結(jié)構(gòu)采用了拓?fù)鋬?yōu)化。

內(nèi)部液體在流動(dòng)的時(shí)候，會(huì)對(duì)整體產(chǎn)生拉力，設(shè)計(jì)師采用拓?fù)洚惢Y(jié)構(gòu)對(duì)整體的穩(wěn)定性做了加強(qiáng)。產(chǎn)品內(nèi)部填充了三種tpms結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了均勻平滑過(guò)渡。設(shè)計(jì)師將這種結(jié)構(gòu)映射到小型的換熱器當(dāng)中，可以根據(jù)散熱的需求或熱場(chǎng)進(jìn)行不同tpms結(jié)構(gòu)的平滑切換。

3D打印也開始“拼算力”

過(guò)去，很多討論集中在打印設(shè)備本身，如激光功率、成形尺寸或材料性能。

但隨著復(fù)雜結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中的比例不斷提升，企業(yè)越來(lái)越多的意識(shí)到，設(shè)計(jì)方法、數(shù)據(jù)處理能力以及工藝仿真工具，正在成為影響生產(chǎn)效率的重要因素。

例如，復(fù)雜結(jié)構(gòu)通常模型數(shù)據(jù)量極大，切片和路徑規(guī)劃極為費(fèi)時(shí)；細(xì)小結(jié)構(gòu)在打印過(guò)程中也容易受到熱應(yīng)力的影響。如何在保持設(shè)計(jì)自由度的同時(shí)，兼顧制造穩(wěn)定性和高效率，已成為當(dāng)前階段應(yīng)用的難題。

如果這些步驟分散在多個(gè)軟件中，不僅流程復(fù)雜，還容易造成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與效率低下。

漫格帶來(lái)的是一體化的軟件平臺(tái)。其VoxelDance Additive軟件整合了設(shè)計(jì)、仿真與數(shù)據(jù)準(zhǔn)備流程，為工程師提供了更完整的數(shù)字化工具鏈。

在復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，軟件支持隱式建模和晶格結(jié)構(gòu)生成；在數(shù)據(jù)處理階段，高效切片能夠應(yīng)對(duì)大規(guī)模模型數(shù)據(jù)；同時(shí)，通過(guò)工藝仿真功能，工程師還可以在打印之前預(yù)測(cè)變形趨勢(shì)，從而優(yōu)化支撐和工藝參數(shù)。

通過(guò)這樣的數(shù)字化流程，企業(yè)能夠在一定程度上減少試錯(cuò)次數(shù)，提高增材制造在實(shí)際生產(chǎn)中的效率。

本屆TCT展會(huì)給出的一個(gè)明確信號(hào)是，增材制造技術(shù)已正式進(jìn)入到了一個(gè)新的發(fā)展階段。此前應(yīng)用較多的航空航天領(lǐng)域開始大規(guī)模使用復(fù)雜結(jié)構(gòu)，同時(shí)新爆發(fā)的高性能散熱場(chǎng)景及消費(fèi)品領(lǐng)域?qū)Ц窠Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有剛性需求。

因此，軟件的重要性得到進(jìn)一步體現(xiàn)。漫格所提供的解決方案覆蓋了數(shù)據(jù)處理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工藝仿真等多個(gè)環(huán)節(jié)，在該領(lǐng)域的重要性開始顯現(xiàn)。該公司表示，將會(huì)持續(xù)創(chuàng)新，不斷提升軟件能力，讓復(fù)雜結(jié)構(gòu)真正從設(shè)計(jì)理念走向穩(wěn)定生產(chǎn)。申請(qǐng)?jiān)囉没蛄私飧嘈畔ⅲ?qǐng)聯(lián)系：sales@voxeldance.com

注：本文由3D打印技術(shù)參考創(chuàng)作，未經(jīng)聯(lián)系授權(quán)，謝絕轉(zhuǎn)載。

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