Nejlevnější je díl, který nemusíte tisknout dvakrát. Než ve VOXTECH cokoli pošleme na tiskárnu, model si necháme „projít peklem" ve výpočtu — v Autodesk Fusion odsimulujeme, jaz se díl zachová pod zatížením, v teple i ve vibracích, vybereme k němu správný materiál a nastavíme tisk tak, aby vydržel. Tady je, jaz to děláme a co z toho máte.
Proč simulovat ještě před tiskem
3D tisk svádí k metodě „vytiskni a uvidíš". U dekorace to stačí, u funkčního dílu pro strojírenství, robotiku nebo elektroniku ne. Prasklá konzole, kryt, který se zkroutí teplem, nebo úchyt, který rezonuje ve stroji — to jsou chyby, které stojí čas, materiál a někdy i důvěru zákazníka. Simulace metodou konečných prvků (FEA) tyhle problémy odhalí ve výpočtu, ne až na dílenském stole. Výsledkem je méně iterací, kratší dodací lhůta a díl, který funguje napoprvé.
1. Simulace fyzikálních vlastností (FEA)
Fusion má nástroje pro simulaci postavené na stejných solverech jako profesionální Autodesk Netfabb. Na díl se díváme z několika stran:
- Statické napětí — kam až se díl prohne, kde vznikají špičky napětí a jestli má dostatečnou bezpečnost při reálném zatížení. Kritická místa (typicky otvory, přechody a rádiusy) vidíme jako barevnou mapu.
- Teplo a termální napětí — jak se díl chová při provozní teplotě a jestli ho teplotní roztažnost nezdeformuje. Zásadní u krytů elektroniky a dílů blízko zdrojů tepla.
- Modální analýza (vibrace) — vlastní frekvence dílu. Abychom se vyhnuli rezonanci, když má díl pracovat ve stroji nebo na pohyblivé části.
- Vzpěr a nelineární napětí — u štíhlých a tenkostěnných dílů, kde hrozí ztráta stability.
- Simulace nárazu (event simulation) — chování při pádu či rázu, například u přenosných krytů.
2. Volba správného materiálu
Simulace je jen tak dobrá jako materiál, který do ní zadáte. Fusion má knihovnu materiálů s reálnými mechanickými vlastnostmi (mez pevnosti, modul pružnosti, teplotní odolnost), takže stejný díl umíme porovnat napříč materiály a vybrat ten nejlevnější, který ještě splní požadavky. V praxi tak rozhodneme mezi PETG, ABS, ASA, nylonem (PA) nebo TPU na základě čísel, ne odhadu — podle toho, jestli díl potřebuje tuhost, houževnatost, teplotní nebo chemickou odolnost, nebo naopak pružnost.
3. Orientace a vrstvení tisku
Tohle je specialita 3D tisku, na kterou běžná strojařská simulace zapomíná: vytištěný díl není v každém směru stejně pevný. Mezi vrstvami (ve směru osy Z) je vždy slabší než v rovině vrstvy — je to tzv. anizotropie. Proto řešíme:
- orientaci dílu na podložce tak, aby hlavní zatížení šlo napříč vrstvami co nejméně;
- směr a hustotu výplně a počet obvodových stěn v namáhaných místech;
- umístění dělicích rovin a podpor tak, aby nezhoršily funkci ani vzhled pohledové plochy.
Výsledek simulace tak nepřeklápíme naslepo — orientaci a vrstvení ladíme přesně podle toho, kudy v dílu teče napětí.
4. Simulace samotného tisku
U náročných dílů umí Autodesk simulovat i průběh samotného tisku — kde vznikne vnitřní pnutí, kde se díl začne kroutit (warping) a jestli udrží rozměr. Díky tomu upravíme geometrii, orientaci nebo strategii ještě předtím, než spustíme několikahodinovou úlohu, která by jinak skončila deformovaným kusem.
Co z toho máte jako zákazník
- Jistotu funkce — díl je ověřený na zatížení, teplo i vibrace dřív, než ho dostanete do ruky.
- Méně iterací a nižší cenu — chyby řešíme ve výpočtu, ne opakovaným tiskem.
- Správný materiál — vybraný podle čísel, ne podle pocitu.
- Kratší dodací lhůtu — protože netiskneme třikrát to samé.
Máte díl, který musí vydržet?
Pošlete nám CAD data, výkres nebo vzorek. Navrhneme řešení, odsimulujeme ho a doporučíme materiál — ozveme se do 24 hodin.
Získat nabídku na míru →VOXTECH — profesionální zakázkový 3D tisk pro průmysl. Službu provozuje futurprojekt s.r.o. · voxtech.cz