TỰ ĐỘNG HOÁ THIẾT KẾ VỚI IN 3D

Sản xuất bồi đắp (AM) hay còn gọi là in 3D là một kỹ thuật đang phát triển dành cho sản xuất công nghiệp, nhưng đi kèm với sự phát triển là sự phức tạp. Việc sử dụng các công cụ phù hợp sẽ loại bỏ phần lớn trở ngại đối với một chương trình AM thành công, nhưng việc tự động hóa một số quy trình giúp sản phẩm được bán ra thị trường nhanh hơn đồng thời tạo ra không gian thiết kế lớn hơn ở giai đoạn phát triển thiết kế ý tưởng. Có nhiều cách để tự động hóa và tối ưu hóa quy trình thiết kế tùy thuộc vào ứng dụng, nhưng đây là một số cách từ seris bài Advance Additive của Aaron Frankel.

Tối ưu hóa đa mục tiêu

Đối với nhiều người, tối ưu hóa cấu trúc là việc tìm ra giải pháp thay thế có hiệu suất tốt nhất cho chi tiết được thiết kế trước, các vị trí lắp đặt và hình học quan trọng được gắn nhãn và phần mềm bắt đầu cắt bỏ các hình dạng không cần thiết. Nhưng hơn thế, tối ưu hóa đa mục tiêu có thể được tận dụng để mở rộng không gian thiết kế khi bắt đầu phát triển sản phẩm. Quá trình mô phỏng trước đó tách rời với sự phát triển theo kinh nghiệm của các nhà thiết kế và kỹ sư để thực sự cung cấp linh kiện tốt nhất có thể cho sản phẩm.

Mô hình thuật toán

Những cấu trúc phức tạp được tạo ra từ công nghệ AM thường rất thú vụ, nhưng việc sản xuất những hình dạng này thường hạn chế khả năng vì sự tẻ nhạt trong quá trình thiết kế chúng. Các chi tiết drag-and-drop của mô hình thuật toán có thể được tái sử dụng và điều chỉnh lại một cách dễ dàng. Điều này thay thế nhu cầu viết code cho các mẫu hình học và mô hình hóa chúng theo cách thủ công. Những hình học này có thể bao gồm cấu trúc mạng tinh thể, kỹ thuật chia lưới và thậm chí cả các mẫu dựa trên bề mặt để tạo độ cứng.

Mô phỏng độ bền

Có một số thay đổi trong mỗi chi tiết được sản xuất AM, với độ xốp và các cấu trúc vi mô cục bộ khác. Việc giảm thiểu sự hình thành của những khiếm khuyết này không được hiểu hoàn toàn. Với các công cụ phần mềm phù hợp, có thể thu thập độ bền của các chi tiết mà không cần thử nghiệm phá hủy. Một chi tiết nhẹ chỉ tốt hơn nếu nó có thể chịu được môi trường mà nó được thiết kế. Và việc mô phỏng này đang tăng tốc với việc bổ sung học máy để xác định các khu vực có vấn đề.

Mô hình ngầm định

Tối ưu hóa cấu trúc liên kết là cách rất tốt để tìm một giải pháp mới, nhưng nếu định nghĩa hình học đã được biết thì sao? Mô hình hóa ngầm định cho phép sử dụng hình học hướng phương trình, ngay cả đối với các cấu trúc không thể thực hiện được với các kỹ thuật mô hình hóa truyền thống. Nó có thể là một cấu trúc không cần cấu trúc đỡ trong khi in, hoặc một cấu trúc hình học được tối ưu hóa để truyền nhiệt của chất lỏng. Sử dụng một chức năng đã biết làm giảm thời gian và tài nguyên trong mô phỏng để tìm ra kết quả.

Mạng tự nhiên

Cấu trúc mạng là một công cụ tối ưu hóa quan trọng trong dây chuyền sản xuất bồi đắp. Chúng có thể làm hiệu suất tăng lên bằng cách giảm trọng lượng tổng thể của một chi tiết bằng cách loại bỏ nhiều vật liệu rắn và thậm chí có thể tạo ra các đặc điểm biến dạng cụ thể để phù hợp hơn với các cấu trúc tự nhiên. Điều này có thể giúp các nhà thiết kế tạo ra một đôi giày siêu nhẹ cho các vận động viên. Các cập nhật về cách thiết kế các chi tiết này đã mở rộng số lượng mạng tinh thể có thể sử dụng và mức độ chúng có thể được tinh chỉnh.

Nguồn: Siemens

Leave a Reply

Your email address will not be published.