In 3D mang đến tiềm năng phát triển của Tối ưu hóa cấu trúc liên kết.

Tại sao in 3D và Tối ưu hóa lại kết hợp ăn ý với nhau?

In 3D cho phép các kỹ sư tự do thiết kế các sản phẩm mà các sản xuất khác không thể sản xuất theo bất kỳ cách nào khác.

Quá trình thêm vật liệu, trái ngược với việc trừ vật liệu, cho phép tạo ra các hình dạng phức tạp hơn. Điều này đã mang đến cho các kỹ sư một cơ hội chưa từng có để thiết kế các sản phẩm trông nhẹ hơn, có tổ chức hơn. Trong lịch sử, cách chúng ta tạo ra các vật thể đã ảnh hưởng đến cách chúng ta thiết kế chúng.

Tuy nhiên, các công cụ phần mềm như solidThinking Inspire tạo ra các thiết kế giống như cách in 3D. Sử dụng tối ưu hóa cấu trúc liên kết, Inspire sử dụng phương pháp toán học để tối ưu hóa bố cục vật liệu dựa trên không gian thiết kế và điều kiện hoạt động nhất định (điều kiện biên và tải).

>>> Hãy xem video để hiểu thêm về tối ưu hóa cấu trúc liên kết.

Dựa trên các thuật toán tăng trưởng xương người, xương sẽ phản ứng với các lực khác nhau khi áp dụng. Nó sẽ là một thiết kế trông rất có tổ chức, và đó là những gì bạn nhận được với tối ưu hóa cấu trúc liên kết – hình dạng hiệu quả nhất về mặt toán học.

Về phía in 3D mang lại sự tự do về cấu trúc, bạn có thể thiết kế phần khó nhất từ in 3D. Bạn không phải lo lắng về cách bạn sẽ sản xuất một phần theo cách truyền thống.

Tối ưu hóa cấu trúc liên kết thật nhanh chóng

Vì in 3D mang lại sự linh hoạt về hình dạng, so với sản xuất truyền thống, các kỹ sư có thể tăng thêm giá trị cho thiết kế của họ. Những cải tiến hiệu suất này có thể đến dưới dạng các bộ phận nhẹ hơn, mạnh hơn và tùy chỉnh rẻ hơn. Nhờ phần mềm Inspire trong SolidThinking của Altair. Inspire có thể thực hiện tối ưu hóa cấu trúc liên kết nhanh để xác định nhiều lần lặp thiết kế được tối ưu hóa cho các tiêu chí khác nhau.

Tối ưu hóa Topology đi kèm với một cái gì đó rất hữu cơ dựa trên cách tự nhiên sẽ phản ứng với các lực lượng. Quá trình thiết kế thay đổi từ vài ngày đến vài giờ trong Inspire dựa trên các tính toán chạy trong nền. Sau đó, có thể đưa các thiết kế này trở lại in 3D.

*** Một số cải tiến hiệu suất Inspire có thể tối ưu hóa bao gồm:

Tối đa hóa độ dày chỉ khi cần thiết
Giảm thiểu khối lượng
Tối ưu hóa tần số tự nhiên

Không có chuỗi cung ứng? Với công nghệ In 3D, không có vấn đề.

Công nghệ in 3D cung cấp một lợi ích khác cho các kỹ sư thiết kế: không có chuỗi cung ứng. Giống như các kỹ sư không còn phải lo lắng về cách xây dựng thiết kế mới khác nhau, họ cũng không phải lo lắng về cách cung cấp nó. Tất cả những gì họ cần là một máy in và một tệp CAD.

Chẳng hạn, các kỹ sư có thể quét 3D phần họ muốn thiết kế lại, tối ưu hóa nó trong Inspire và in 3D theo yêu cầu.

Bạn có thể in nó ngay tại đó. Bạn không phải lo lắng về chuỗi cung ứng và không cần phải trang bị lại. Bạn có thể tạo ra một thiết kế có thể được sản xuất ngay lập tức.

Thay vì xây dựng tất cả các công cụ cần thiết để tạo một phần tùy chỉnh cao, thay vào đó bạn có thể đưa nó đến máy in 3D. Trong vòng một ngày, bạn có thể có phần hoàn thành của bạn. Ngược lại, làm một bộ phận tùy biến cao sẽ mất nhiều thời gian hơn với các hoạt động sản xuất thông thường.

ThinkSmart cung cấp một cách khác để in 3D có thể tiết kiệm tiền. “ Inspire tạo đà thiết kế mở ra tiềm năng của in 3D”. Việc dùng solidThinking có thể giảm trọng lượng sản phẩm của họ từ 25% đến 75% khi sử dụng in 3D làm phương thức sản xuất.

Inspire có thể tối ưu hóa phần của bạn cho các tùy chọn sản xuất khác không?

Ngoài việc tối ưu hóa một phần cho hiệu suất, Inspire cũng có thể tối ưu hóa một phần cho một quy trình sản xuất nhất định.

Chẳng hạn, các điều khiển hình dạng được sử dụng để Inspire tạo ra các phần có khả năng truyền. Kết quả là, phần của bạn có thể được tối ưu hóa cho trọng lượng và khả năng sản xuất thông qua các phương tiện truyền thống.

Sau đó, ThinkSmart có thể sử dụng Inspire để tạo ra thứ gì đó có thể sản xuất được hoặc có thể in 3D . Hầu hết thời gian bạn sẽ thấy tiết kiệm trọng lượng khi Inspire bổ sung nguyên liệu cần thiết.

Nói cách khác, tối ưu hóa cấu trúc liên kết của Inspire được sử dụng để đưa ra hình dạng cơ sở ban đầu. Hình dạng này có thể được tối ưu hóa với các phần mềm Altair tạo ra các bộ phận có thể được chế tạo bằng các quy trình sản xuất khác nhau.

Tuy nhiên, vì đây chỉ là một hình dạng cơ sở ban đầu, các kỹ sư thường sẽ vẫn cần sửa chữa phần để có thể sản xuất được. Điều này có thể được thực hiện bằng cách nhập hình dạng vào CAD cho lần chạm cuối cùng. Các kỹ sư cần lưu ý rằng quy trình này có thể cần thiết nếu in một phần hoặc sử dụng sản xuất truyền thống.

Làm thế nào để bạn thiết kế phần của bạn ?

Các kỹ sư thường có hai điểm khởi đầu để tối ưu hóa cấu trúc liên kết, đầu tiên là thiết kế từ đầu, thứ hai là tối ưu hóa một thiết kế hiện có.( Thiết kế ngược )

>>> Kỹ thuật thiết kế ngược là gì ?

Trong cả hai trường hợp, bạn sẽ cần điều kiện hoạt động và không gian đóng để Inspire hoạt động.

Nếu bạn đang sử dụng thiết kế hiện tại, các ràng buộc và tiêu chí thiết kế, thì Inspire sẽ làm nổi bật tất cả các fillet và lỗ trong hình học của bạn. Mục đích của việc này là giúp kỹ sư mở rộng không gian khép kín để cho phép tự do hơn trong quá trình tối ưu hóa.

Tiếp theo, bạn khai báo với Inspire cách một phần được neo bằng cách thêm bu lông, ghim và kết nối bề mặt. Sau đó, bạn xác định phần nào sẽ được tạo từ việc sử dụng cơ sở dữ liệu vật liệu hoặc bằng cách sử dụng các tham số vật liệu tùy chỉnh. Khi tải được nhập vào chương trình, tối ưu hóa có thể bắt đầu.

Inspire sẽ thêm vật liệu cho đến khi hình dạng sẽ đáp ứng các điều kiện hoạt động. Do đó, tùy thuộc vào đặc tính của vật liệu, tải trọng, không gian thiết kế và tiêu chí hiệu suất, vật liệu nhiều hay ít sẽ cần phải được thêm vào để tránh các điều kiện hỏng hóc nhất định hoặc tiết kiệm trọng lượng hơn.

Inspire sau đó có thể được sử dụng để xác nhận phần dựa trên các điều kiện tải. Tuy nhiên, các kỹ sư có thể sẽ cần xuất phần sang CAD để thay đổi thiết kế hơn nữa. Khi quá trình này được thực hiện, một phần hoàn thiện có thể được gửi đến máy in 3D và chờ đợi sản phẩm của mình.