Hệ thống ICME giúp hoạt động in 3D dễ dàng hơn

2021-11-03

Sản xuất phụ gia đại diện cho sự kết hợp của quy trình sản xuất vật lý và dữ liệu kỹ thuật số. Nó thúc đẩy sự đổi mới và hiệu quả trong sản xuất bằng cách biến dữ liệu kỹ thuật số trở thành sản phẩm vật lý.

Tuy nhiên, giống như bất kỳ quy trình sản xuất nào, sản xuất phụ gia bao gồm quá trình từ một tệp CAD lý tưởng đến một sản phẩm khả thi đáp ứng các yêu cầu về chất lượng và độ lặp lại. Thành công phụ thuộc vào việc sử dụng thiết kế trong sản xuất phụ gia để tối ưu hóa cấu trúc liên kết vật liệu và giải quyết ứng suất bên trong và các sai lệch khác từ các vấn đề lý tưởng dưới sự hướng dẫn của các công cụ mô phỏng.

Chia sẻ kiến thức

Để tận dụng tối đa các lợi ích của AM (tự do thiết kế lớn hơn, cá nhân hóa sản phẩm và chu kỳ thiết kế ngắn hơn), người dùng cần xem xét các vật liệu và quy trình sẵn có hơn để giúp họ đạt được mục tiêu của mình. Đối với bất kỳ ai không phải là chuyên gia, việc theo dõi những gì có sẵn trên thị trường là một thách thức. Dữ liệu AM hiện tại hạn chế sự thành công trong tương lai của công nghệ này.

Dữ liệu phụ gia phân tán khiến các nhà sản xuất khó trộn và kết hợp các vật liệu và máy móc để tạo ra quy trình làm việc và sản phẩm mới, do đó đặt ra các rào cản đối với sự đổi mới. Việc lựa chọn vật liệu và quy trình gắn liền với nhau và quyết định không gian thiết kế của sản phẩm, bao gồm chi phí, trọng lượng, hiệu suất và thậm chí cả tác động của nó đối với môi trường.

Việc thiếu vật liệu và dữ liệu quy trình cũng ngăn cản nhóm thiết kế tự tin áp dụng các phương pháp kỹ thuật có sự hỗ trợ của máy tính (CAE) hiện đại cho các bộ phận có thể được sản xuất bổ sung.

Trong các dự án lớn, việc chia sẻ dữ liệu quan trọng và thông tin chi tiết về quy trình là đặc biệt quan trọng. Kinh nghiệm quý giá có thể được học từ các bài kiểm tra AM đã được thực hiện, các nguyên mẫu thất bại, hoặc các bài kiểm tra vật liệu và chất lượng không được chia sẻ giữa các bộ phận.

Khi các nhóm dự án AM thực hiện các nhiệm vụ trong silo, sẽ có nguy cơ thất bại cao hơn và nguy cơ lãng phí vật liệu, thời gian và tiền bạc. Nó sẽ kéo dài thời gian cần thiết để đưa sản phẩm ra thị trường và trì hoãn việc áp dụng AM trong toàn doanh nghiệp.

Cách tiếp cận thống nhất

Vì vật liệu và công nghệ AM tương đối mới, in 3D mang đến những thách thức mới về chất lượng. Việc các nhà thiết kế không quen với các vật liệu và quy trình sản xuất phụ gia thường dẫn đến các khuyết tật trong sản phẩm cuối cùng. Việc dự đoán và ngăn ngừa những khuyết tật này trong giai đoạn thiết kế đòi hỏi phải có dữ liệu chính xác về vật liệu và máy móc cũng như mô phỏng quá trình.

Các nhà sản xuất phụ gia hàng đầu đang được hưởng lợi từ Kỹ thuật Vật liệu Tính toán Tích hợp (ICME), một cách tiếp cận mới nổi cho một quy trình kỹ thuật số thống nhất, từ phát triển vật liệu đến kỹ thuật thiết kế đến sản xuất. ICME đảm bảo sử dụng sự kết hợp tốt nhất giữa vật liệu và quy trình sản xuất để đổi mới và tối đa hóa hiệu suất, do đó giảm chi phí và thời gian giao hàng.

ICME là một phương pháp nhằm tìm hiểu hành vi của vật liệu ở nhiều quy mô. Boeing đã minh họa rất rõ quan điểm này, ông đã đặt ra cụm từ "nguyên tử trên máy bay".

Mục tiêu là thiết kế và sử dụng đầy đủ các vật liệu từ thành phần hóa học đến cấu trúc vi mô để làm mẫu và các bộ phận được chế tạo. Trên thực tế, việc tích hợp các thang đo này có nghĩa là tích hợp các bộ môn tách biệt trong lịch sử để thu được kết quả tốt nhất. Sự tích hợp này có nghĩa là các nhà thiết kế có thể dự đoán tác động của các vật liệu và quy trình sản xuất đã chọn đến hiệu suất sản phẩm và tối ưu hóa thiết kế.

Kể từ cuối thế kỷ 20, ICME đã trở thành chủ đề của các nghiên cứu tiên tiến vì khả năng đẩy nhanh việc khám phá và ứng dụng các vật liệu mới. Điều đã thay đổi là giờ đây chúng tôi có khả năng lập mô hình trưởng thành, khả năng tính toán có thể truy cập và một hệ sinh thái công nghệ hoạt động hướng tới mục tiêu chung này.

E-Xstream Engineering, một bộ phận thuộc bộ phận tình báo sản xuất của Hexagon, gần đây đã ra mắt 10xICME. Danh mục giải pháp công nghiệp nhằm mục đích tận dụng tiềm năng của ICME để cho phép các chuyên gia thiết kế, vật liệu và sản xuất cộng tác ảo, sử dụng các mô hình vật liệu độc quyền chi tiết và định nghĩa quy trình từ các nhà cung cấp máy in 3D, OEM, tổ chức R&D và người dùng cuối để phát triển sản phẩm.

10xICME gần đây đã mở rộng để bao gồm cơ sở dữ liệu Senvol, là cơ sở dữ liệu toàn diện về vật liệu và máy AM. Các tính năng mới cho phép các nhóm có quyền truy cập theo yêu cầu đánh giá khả năng thị trường in 3D hiện tại dựa trên mục tiêu sản phẩm mới của họ.

Ví dụ: các kỹ sư vật liệu có thể làm việc với bộ phận sản xuất để so sánh dữ liệu lịch sử trên máy in 3D với vật liệu, quy trình và nhà cung cấp chưa từng được sử dụng trước đây để phát triển danh sách các lựa chọn thay thế. Các tài liệu ứng viên sau đó có thể được phân tích trực tiếp trong các công cụ CAE để khám phá các khái niệm thiết kế và thực hiện các đánh giá cơ bản. Sau đó, nhóm phát triển sản phẩm có thể yêu cầu nhà cung cấp truy cập vào các mô hình hệ thống vật liệu độc quyền được liệt kê trong danh sách lựa chọn và đường dẫn máy công cụ.

Với dữ liệu chính xác như vậy, các chuyên gia vật liệu hầu như có thể khám phá các giới hạn hiệu suất của vật liệu "được sản xuất" và cho phép các thiết kế có thể tận dụng tốt nhất các quy trình sản xuất phụ gia để tạo ra các sản phẩm tốt hơn.

Sự tích hợp này cho phép các nhà sản xuất truy cập ngay lập tức và theo yêu cầu vào thông tin chi tiết từ thử nghiệm và phát triển ảo và thử nghiệm vật lý tiếp theo, do đó liên tục chuyển giao kiến thức AM từ trường hợp này sang trường hợp khác trong một vòng tròn lành mạnh.

Tích hợp các nguyên liệu sản xuất phụ gia và dữ liệu quy trình vào quá trình phát triển sản phẩm từ ý tưởng đến khách hàng sẽ giúp xây dựng niềm tin vào công nghệ mới và kích thích thiết kế sản phẩm táo bạo.

Liên kết đến bài viết này ： Hệ thống ICME giúp hoạt động in 3D dễ dàng hơn

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！