Demokratyzacja projektu wydrukowanych funkcjonalnych komponentów 3D

"Podczas gdy niektóre narzędzia projektowania oferują wsparcie dla użytkownika, żaden nie jest w stanie wybrać odpowiednich parametrów produkcyjnych w celu zapewnienia właściwości mechanicznych gotowej części" - stwierdzają naukowcy. "Wynika to z braku solidnej metody, która jest w stanie przewidzieć, jak zachowa się drukowana część 3D."

Wcześniejsze prace zostały podjęte w celu osiągnięcia tego celu poprzez złożone modele obliczeniowe, które próbują symulować interakcje między poszczególnymi rastrami a warstwami wydruku.

"Jednakże, ponieważ poprzednie prace wykazały, że właściwości mechaniczne różnią się znacznie w identycznych wydrukach, a także, że zmienność pomiędzy drukarkami i materiałami jest znacząca, w niniejszym dokumencie przedstawiono alternatywne podejście, które generuje najlepsze przybliżenie zachowania części poprzez klasyczną analizę naprężeń w oparciu o bazę wiedzy empirycznie wywnioskowanych zachowań częściowych "- kontynuują naukowcy. "Można je następnie zweryfikować poprzez fizyczne testowanie wyprodukowanej części. Robiąc to, można uznać, że jest to wirtualno-fizyczna metoda projektowania wykorzystująca afordancję każdej domeny. "

W artykule naukowcy opisują łączenie bibliotek projektowych z afordancjami zarówno symulacji jak i fizycznych testowanie w iteracyjny proces projektowania. Symulacja służy do osiągnięcia teoretycznego rozwiązania operacyjnego, które następnie jest wytwarzane i weryfikowane za pomocą testów fizycznych. Modele parametryczne i behawioralne są przechowywane w bibliotece projektowania, której użytkownik użyłby do znalezienia pożądanej części, a następnie wprowadziłoby wymagania dotyczące części.

"Modele behawioralne umożliwiają symulację zachowania części", naukowcy wyjaśniać. "Symulacja przeprowadzana jest w oparciu o klasyczną analizę i bazę wiedzy na temat parametrów produkcyjnych oraz ich wpływu na właściwości drukowanych części. Określają one na przykład oczekiwaną geometryczną dokładność dla danej drukarki, materiału i zestawu parametrów produkcyjnych. " CD3D .

Baza wiedzy byłaby zbudowana przy użyciu eksperymentalnie określonych danych. Symulacja, modele parametryczne i testy fizyczne będą powtarzane do momentu uzyskania zadowalającej części. Naukowcy przetestowali swoją metodologię, projektując obciążalny, modyfikowalny hak. Najlepiej wygenerowany projekt został wydrukowany i przetestowany w 3D, aby sprawdzić, czy spełnia on wymagania użytkownika. Jeśli rzeczywiste zachowanie części różni się od przewidywanego zachowania, model analityczny opisujący zachowanie częścizaktualizowany, a następnie cykl symulacji i testów fizycznych jest powtarzany. Ich metodologia, jak twierdzą naukowcy, znacznie obniża wymagany poziom umiejętności i spełnia wymogi demokratyzującej metodologii projektowania.

Dalsze prace będą obejmować:

Autorami artykułu są Mark Goudswaard, Ben Hicks i Aydin Nassehi.