Hexagon為激光粉末床熔合金屬3D打印推出高級補償技術

2024年11月22日，南極熊獲悉，制造技術公司Hexagon宣布推出一項創(chuàng)新的3D打印功能，旨在解決精密金屬零件生產(chǎn)中的關鍵挑戰(zhàn)。這個被稱為高級補償?shù)募夹g能夠有效去除在生產(chǎn)過程中因試錯而產(chǎn)生的高昂成本。特別適用于大型或復雜的金屬零件，它能夠確保這些零件在打印過程中按照預期的形狀變形。

△Hexagon為精密金屬3D打印推出高級補償技術

3D打印高級補償技術

公司表示，雖然3D打印具有顛覆傳統(tǒng)制造模式的潛力，但在關鍵和精密工程應用領域仍面臨諸多挑戰(zhàn)。激光粉末床熔合（LPBF）技術的復雜物理過程常常導致打印結果的不一致性、偏差和缺陷，特別是對于那些具有嚴格公差要求的復雜部件，這些質(zhì)量問題往往是不可接受的。

Hexagon的Simufact Additive能通過精確模擬預測變形和收縮，并通過全局補償方法幫助消除大多數(shù)零件精度的打印試驗。對于具有更復雜特征的零件，Hexagon的VGSTUDIO MAX軟件通過強大的計量和3D掃描分析功能，能夠輕松根據(jù)光學或CT掃描測量的偏差補償可打印網(wǎng)格，并解決局部變形問題。

Hexagon針對要求極為嚴苛的客戶推出了一種名為“高級補償”的新方法，以實現(xiàn)始終如一的高質(zhì)量，即使對于易彎曲的薄壁或鈦、Inconel等富有挑戰(zhàn)性的材料也同樣適用。這種混合工藝結合了工藝模擬與基于計量的補償，快速實現(xiàn)高質(zhì)量打印，并確保98-100%的表面輪廓在公差范圍內(nèi)。

3D打印機制造商Additive Industries僅通過一次原型構建就能打印出精度達到0.2毫米的不銹鋼噴氣發(fā)動機排氣混合器。這家公司3D打印與應用負責人Alex Redwood表示：“通過應用高級補償技術，我們克服了在先前構建過程中遇到只要超過3毫米就會出現(xiàn)變形的問題，成功地打印出一個大型316L鋼部件，并且實現(xiàn)了令人印象深刻的+/-0.2毫米公差。重要的是，達到這種精度僅需一次打印，從而減少了時間和材料浪費，并使我們能夠?qū)⒅谓Y構減少到最低限度。這種控制和效率水平為大規(guī)模增材制造應用開辟了新的可能性?！?br />

新技術拓展軟件Simufact Additive

新算法將內(nèi)置于Simufact Additive軟件中。這種集成方式使得所有使用這款軟件的工程師都能夠輕松使用它，進行模擬預變形以消除整體扭曲，并利用3D掃描對可打印網(wǎng)格進行補償。同時，VGSTUDIO MAX技術使得無需專業(yè)計量經(jīng)驗即可進行基于計量的補償，因為它能夠處理不完整的3D掃描數(shù)據(jù)并生成干凈的網(wǎng)格，從而解決了實施關鍵補償技術的主要障礙。

Hexagon增材戰(zhàn)略總監(jiān)Mathieu Perennou表示：“對于大型復雜幾何體的生產(chǎn)，模擬能夠節(jié)省時間和成本，即使是對單次部件也是如此。但是，當僅靠模擬不足以解決問題時，我們簡化了光學3D掃描的過程，然后對剩余的問題特征進行補償，從而確保您能夠一次成功地打印。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法消除了對打印小批量部件的猜測，并且能夠擴展到使用數(shù)字孿生方法來改進大批量生產(chǎn)過程。這種方法不僅考慮幾何形狀，還考慮機器參數(shù)或材料行為，這對于零件性能至關重要?！?br />
Hexagon通過軟件解決方案，為增材制造提供從材料質(zhì)量驗證到零件認證的全面質(zhì)量提升，特別是在醫(yī)療和航空領域，確保了關鍵應用的安全性和性能。這種先進的分析工具能夠預測和優(yōu)化打印過程，減少測試成本，提高生產(chǎn)效率。

高級掃描補償將在2025年第一季度發(fā)布時提供給所有Simufact Additive用戶。