國(guó)產(chǎn)軟件正在讓3D打印制造更從容：設(shè)計(jì)復(fù)雜隨心，制造簡(jiǎn)單高效

3D打印技術(shù)參考注意到，漫格科技將在TCT亞洲展展示其VoxelDance Additive軟件平臺(tái)如何帶動(dòng)3D打印設(shè)計(jì)、仿真及制造的全流程閉環(huán)的，主要面向的行業(yè)包括散熱器制造及航空航天。對(duì)上述流程有需求或感興趣的用戶可至7D68展位觀看。

??高效TPMS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

漫格科技聯(lián)合中望軟件、希禾增材聯(lián)合設(shè)計(jì)了一款包含TPMS結(jié)構(gòu)的純銅散熱器。該散熱器底板尺寸為100*60*12mm，表面質(zhì)量好、成型精度高。

工程師首先使用VoxelDance Design進(jìn)行了預(yù)設(shè)計(jì)。該軟件能夠一鍵生成TPMS（極小曲面）、多孔點(diǎn)陣、隨形冷卻通道等結(jié)構(gòu)，使用便利，能大幅度降低設(shè)計(jì)時(shí)間。

在預(yù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，使用中望的PHOENICS流體仿真軟件進(jìn)行熱耦合仿真，結(jié)果顯示受熱不均，散熱效果差。

初代結(jié)果熱流耦合仿真

根據(jù)修改要求，采用場(chǎng)驅(qū)動(dòng)快速創(chuàng)建新幾何模型，并對(duì)單元壁厚和尺寸進(jìn)行了調(diào)整，達(dá)到了理想的換熱效果。

變單元尺寸&變單元厚度設(shè)計(jì)及其熱流耦合仿真結(jié)果

最后，由希禾增材采用綠激光3D打印機(jī)和純銅材料進(jìn)行了高效3D打印。 在打印過程中，希禾增材結(jié)合了漫格VDE在打印前對(duì)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)以及漫格BP對(duì)設(shè)備參數(shù)的精準(zhǔn)傳遞與控制，確保了TPMS結(jié)構(gòu)整個(gè)打印過程的高精度和高穩(wěn)定性。

?? 拓?fù)?/strong>結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)

漫格科技的VoxelDance Design(VDD)隱式建模工具，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)部件的拓?fù)鋬?yōu)化和晶格結(jié)構(gòu)填充。在該技術(shù)應(yīng)用中，漫格將展示創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的航天器拓?fù)漭p量化支架、尾噴管表皮共形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、帶復(fù)雜內(nèi)冷流道的拉瓦爾管，以及內(nèi)置參數(shù)化晶格結(jié)構(gòu)的輕量化閥體。

尾噴管表皮共形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、帶復(fù)雜內(nèi)冷流道的拉瓦爾管

內(nèi)置參數(shù)化晶格結(jié)構(gòu)的輕量化閥體

??打印工藝仿真

漫格科技的VoxelDance Engineering(VDE)仿真軟件能夠提前預(yù)測(cè)打印過程中的熱應(yīng)力與翹曲變形，自動(dòng)進(jìn)行反變形補(bǔ)償，確保復(fù)雜散熱薄壁“一次打印成功”。

該公司在2025年公布了與藍(lán)箭航天的合作案例，涉及一款鈦合金薄壁彎管零件。該零件在打印過程中面臨支撐添加量大、后續(xù)去除困難、精度差等風(fēng)險(xiǎn)。零件在打印之前進(jìn)行了變形預(yù)測(cè)，顯示最大變形了超過1.8mm；基于該數(shù)據(jù)，漫格使用VDE軟件進(jìn)行了反向補(bǔ)償，二次仿真驗(yàn)證最大偏差低于0.2mm；實(shí)際打印后進(jìn)行掃描測(cè)量，顯示實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸偏差穩(wěn)定控制在0.2mm以內(nèi)。

該案例顯示了漫格VDE工藝仿真與變形補(bǔ)償技術(shù)的有效性。如今，商業(yè)航天領(lǐng)域大量使用3D打印技術(shù)，薄壁等易變形結(jié)構(gòu)幾乎時(shí)常遇到，有效的仿真將極大程度降低失敗率。

??智能數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與切片

當(dāng)前TPMS等類型的晶格結(jié)構(gòu)大量使用，造成模型數(shù)據(jù)量極大，無論是數(shù)據(jù)的傳輸、添加支撐還是切片，都需要花費(fèi)大量時(shí)間。尤其在如今金屬3D打印一體化制造尺寸越來越大的情況下，“大體量”數(shù)據(jù)處理已經(jīng)是現(xiàn)實(shí)問題。

漫格要展示的另一項(xiàng)重要技術(shù)就是能對(duì)巨量數(shù)據(jù)的極速處理。該公司表示，其VDM軟件能夠在90s內(nèi)流暢處理文件體量為18G的超大氣液雙相換熱冷卻器STL模型。

從上述案例可以看出，3D打印軟件發(fā)揮的作用正在增強(qiáng)。以往通常僅用于支撐生成、切片或簡(jiǎn)單晶格生成，但如今可以實(shí)現(xiàn)隱式建模并高速處理巨量數(shù)據(jù)。伴隨散熱器及商業(yè)航天應(yīng)用場(chǎng)景的崛起，先進(jìn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品將會(huì)出現(xiàn)井噴趨勢(shì)。漫格推出的軟件平臺(tái)正在發(fā)揮更大的價(jià)值。實(shí)際上不只是這兩個(gè)行業(yè)，模具行業(yè)及高端自行車企業(yè)也在使用這款平臺(tái)。

無論是TPMS晶格結(jié)構(gòu)的快速生成，還是有效的仿真，以及高效的數(shù)據(jù)處理，國(guó)產(chǎn)軟件正在讓3D打印制造變的更加從容。

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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