AMCM實現對米級超大金屬3D打印零件快速精準仿真

AMCM是超大型、高端工業3D打印技術的標桿，其開發的設備代表了該領域的卓越性能，能夠制造出在規模、精度和綜合性能上超越傳統方法極限的復雜零件。

3D打印技術參考注意到，為了突破增材制造的界限，AMCM與PanOptimization合作，使用后者的PanX仿真軟件，測試了米級構件的仿真能力。測試發現，即便面對米級超大工件，也能在桌面工作站上1小時內完成高保真熱-力耦合模擬，確定最佳工藝參數。

AMCM金屬3D打印應用專家Tobias Petzinger指出，該公司以前不可能對M8K構建體積大小的CuCrZr組件進行熱機械模擬。

AMCM M8K演示部件（820x820x1200mm）

快速、精準，對計算機配置要求低

根據PanX的產品介紹，它是一款性能優秀的增材制造仿真軟件，精準、高效、可擴展、易用。該軟件能夠精準解析細微幾何特征，對完整打印平臺進行建模，并基于實際工藝參數實現高精度的熱力學預測與校準；支持處理任意尺寸與復雜度的模型，計算耗時僅隨模型規模線性增長，遠優于傳統有限元工具。

在效率方面，PanX稱其能在極短時間內完成大型復雜構件的仿真，速度相比傳統方法提升百倍以上，并且大多數模擬僅需常規筆記本電腦即可運行，極大降低了使用門檻與計算資源需求。

憑借先進的模擬功能，AMCM表示可以：

??優化大型增材制造過程

??減少失敗和試錯

??確保可靠、高效和安全的生產

稱之為下一代增材制造有限元軟件

PanOptimization稱PanX為下一代增材制造有限元軟件，除了高度并行化和極低內存消耗的架構外，還采用了一種新穎的周期性八叉樹自適應方案，無需生成或存儲網格排列。典型的自適應網格劃分方法需要生成和存儲這些排列，從而導致極高的內存消耗。

傳統的自適應網格粗化技術會導致很大的精度損失。每次發生粗化時，細節都會丟失。這不僅是3D打印模擬面臨的主要挑戰，也是FEA面臨的主要挑戰。

補償失真仿真

多重網格建模 (MGM) 解決了由于網格粗化而導致的精度損失問題。MGM在一系列瞬態自適應網格上解決了熱機械問題。來自瞬態解的信息被組合成一個高分辨率結果。細網格解的結果將與模型在沒有網格自適應性的情況下運行的結果幾乎相同。

將MGM方法的結果與在靜態均勻體素網格上執行的參考分析進行比較的驗證表明，MGM方法產生的失真預測幾乎相同（在參考值的3%以內）。

優化停留仿真

有限元分析模型的計算性能（運行時間和內存需求）與問題規模呈立方級增長。這意味著，隨著問題規模的擴大，即使擁有巨大的計算資源，問題也會很快變得無法求解。多重網格建模方法則不受此限制，可以與問題規模大致線性擴展，即使是最高的組件也可以很快進行求解。

AMCM稱，這種合作伙伴關系是硬件和軟件如何在工業增材制造中齊頭并進的一個有力例子。通過將大型3D打印系統與模擬專業知識相結合，可以進一步塑造航空航天及其他領域的未來。

注：本文由3D打印技術參考創作，未經聯系授權，謝絕轉載。

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