Markforged – Introducerea Performance Advisor: Piese mai rezistente la un singur click

Piesele imprimate 3D, caracterizate prin rezistență și durabilitate, reprezintă un avantaj competitiv pentru Markforged și unul dintre principalele motive pentru care companiile aleg soluțiile noastre de fabricație aditivă. Primul pas în fabricarea pieselor rezistente cu imprimantele Markforged este configurarea setărilor de imprimare în Eiger. Multe dintre aceste setări pot influența rezistența (performanța) unei piese, unele mai mult decât altele. De exemplu, este evident că adăugarea întăririi cu fibre continue face o piesă semnificativ mai rezistentă, însă impactul adăugării unui strat suplimentar de perete sau al ajustării densității umpluturii poate fi mai greu de estimat.
Pe de altă parte, piesele rezistente sunt dorite, însă nu cu prețul creșterii semnificative a costurilor materialelor și a timpului de imprimare. În cele din urmă, setările ideale sunt cele care oferă un echilibru între îmbunătățirea rezistenței și creșterea minimă a costurilor și a timpului de imprimare.
Clienții pot utiliza instrumentul nostru de simulare pentru a explora modul în care modificările setărilor de imprimare influențează performanța pieselor și pentru a optimiza costurile și timpul de imprimare. Totuși, simularea necesită cunoașterea cazului de utilizare – cum va fi încărcată piesa și cum va interacționa cu alte obiecte în timpul utilizării – ceea ce deseori nu este cunoscut.
Ce ar fi dacă optimizarea performanței unei piese ar fi posibilă fără a specifica un caz de utilizare? Și dacă acest proces ar fi complet automatizat?
Piese mai rezistente – automat
Pentru a aborda această provocare, am dezvoltat o metodă inovatoare de analiză a performanței pieselor, care recomandă setări de imprimare ce îmbunătățesc rezistența, menținând în același timp costurile și timpul de imprimare la minimum.
Partea cea mai bună este că procesul este complet automatizat – nu este nevoie de intervenția utilizatorului pentru a genera rezultate. După salvarea unei piese în Eiger, Performance Advisor analizează automat piesa și recomandă setările de imprimare care, comparativ cu setările implicite, îmbunătățesc rezistența păstrând costurile și timpul de imprimare reduse. Utilizatorul poate decide dacă îmbunătățirea performanței merită costurile și timpul suplimentar. Recomandările pot fi aplicate cu un singur click sau ignorate, continuând fluxul de lucru în Eiger.

Merită o piesă cu 43% mai rezistentă un timp de imprimare suplimentar de 25 de minute și un cost material adițional de 0,40 USD? Alegerea îți aparține.
Cum funcționează?
Este timpul să explorăm tehnologia din spatele Performance Advisor. Inginerii noștri au dezvoltat o metodă de analiză fizică, în curs de brevetare, pentru a aborda provocarea analizei structurale fără un caz de utilizare. În loc să definească un caz de utilizare, metoda utilizează formele în care o piesă vibrează natural (modurile proprii) pentru a explora impactul setărilor de imprimare asupra performanței piesei.
Imaginea de mai jos arată forma caracteristică a celui mai scăzut mod propriu energetic pentru un suport în formă de L. Aceasta este una dintre formele în care piesa vibrează natural. Dacă această piesă ar fi imprimată și îndoită manual, probabil aceasta ar fi forma obținută, fiind cea cu cea mai mică rezistență la îndoire. Această formă oferă informații despre regiunile piesei cele mai susceptibile la deformații și stres, permițând identificarea setărilor de imprimare care le fac mai rezistente.

Forma naturală de vibrație cu cea mai mică energie (mod propriu) a unui suport. Deformarea a fost exagerată considerabil pentru a evidenția forma.
Primul pas constă în calcularea celui mai scăzut mod propriu energetic. Al doilea pas implică un proces de optimizare bazat pe învățare automată, care evaluează setările de imprimare în funcție de trei variabile:
- Rezistență
- Costul materialului
- Timpul de imprimare
Setările care obțin punctaje mari la capitolul rezistență și punctaje scăzute la costuri și timp de imprimare sunt considerate optime. Acestea sunt recomandările pe care Performance Advisor le urmărește.
Limitări
Capabilitățile Performance Advisor se vor extinde în timp. În versiunea inițială, există următoarele limitări:
- Materialele suportate sunt doar Onyx® și Vega™.
- Doar stratul peretelui și stratul de acoperire (sus și jos) pot fi ajustate.
- Modelul de umplere este triunghiular, iar densitatea umpluturii rămâne constantă.
- Performance Advisor poate să nu analizeze piese cu rețele STL extrem de complexe.
Analiza avansată a rezistenței cu Simulation
Performance Advisor este o metodă rapidă și simplă de a obține piese mai rezistente, în special atunci când cazurile de utilizare sunt necunoscute. Pentru aplicațiile în care cazurile de utilizare sunt cunoscute, Simulation este instrumentul preferat.
Prin Simulation, utilizatorii configurează un caz de utilizare (reprezentând modul în care piesa va fi încărcată în lumea reală), iar un factor de siguranță este calculat, oferind o estimare a rezistenței piesei, spre deosebire de raportul de rezistență oferit de Performance Advisor. Dacă piesa are cerințe specifice de rezistență, Simulation poate optimiza setările de imprimare pentru a satisface aceste cerințe, menținând totodată costurile și timpul de imprimare la minimum.
Simularea ia în considerare aplicația reală a unei piese, oferind informații mai detaliate comparativ cu Performance Advisor.
Principalele diferențe între Simulation și Performance Advisor:
- Caz de utilizare: Simulation necesită un caz de utilizare, iar rezultatele se bazează pe utilizarea reală a piesei. Performance Advisor este independent de cazurile de utilizare.
- Rezistență: Simulation calculează un factor de siguranță, indicând sarcina la care piesa cedează. Performance Advisor oferă o îmbunătățire a rezistenței relative, comparativ cu setările implicite.
- Tehnologie: Simulation utilizează un motor de analiză prin elemente finite (FEA), adaptat pentru metoda de fabricație FFF. Performance Advisor utilizează o metodologie de analiză bazată pe modul propriu energetic minim al piesei.
- Disponibilitate: Simulation este disponibil pentru Digital Forge Complete Advanced Plan, iar Performance Advisor este gratuit pentru utilizatorii care au o imprimantă înregistrată în organizația Eiger.
Concluzie
Performance Advisor oferă o metodă rapidă și ușoară de a obține piese mai rezistente, automat și fără intervenția utilizatorului. Eliminând necesitatea definirii unui caz de utilizare, acesta aduce beneficiile simulării tuturor clienților Markforged. În final, vă permite să obțineți piese mai rezistente și mai robuste, menținând echilibrul între eficiența materialelor și timpul de imprimare – totul la un singur click.
Pentru mai multe informații:
