2024年12月3日，據(jù)資源庫(kù)了解數(shù)字信息技術(shù)解決方案提供商Hexagon最近推出了一種全新的技術(shù)——“高級(jí)補(bǔ)償”，旨在解決精密金屬零件生產(chǎn)中的形變問(wèn)題，減少試錯(cuò)和時(shí)間成本。這種方法結(jié)合了過(guò)程仿真和3D掃描補(bǔ)償，通過(guò)利用先進(jìn)的幾何補(bǔ)償技術(shù)，能夠在打印過(guò)程中自動(dòng)修正大型復(fù)雜金屬零件的變形，從而使其達(dá)到預(yù)期的形狀。

提升金屬打印精度

激光粉末床熔融（LPBF）技術(shù)是當(dāng)前常用的3D打印金屬零件的方式，但由于涉及復(fù)雜的物理過(guò)程，這種技術(shù)在一些對(duì)精度要求極高的行業(yè)應(yīng)用中存在不少挑戰(zhàn)。特別是一些如機(jī)械制造、航空航天以及醫(yī)療假體等領(lǐng)域，這些行業(yè)對(duì)零件表面質(zhì)量、重復(fù)性和尺寸精度有著嚴(yán)格的要求。然而，LPBF打印過(guò)程中產(chǎn)生的不一致性、缺陷以及尺寸偏差，往往會(huì)影響最終的零件質(zhì)量，尤其是在這些高要求的領(lǐng)域中，任何輕微的偏差都可能無(wú)法接受。

為了應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，Hexagon公司基于過(guò)程仿真和基于計(jì)量的補(bǔ)償技術(shù)推出的“高級(jí)補(bǔ)償”方法，幫助用戶(hù)在面對(duì)較薄的壁厚或困難材料時(shí)，依然實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的打印。通過(guò)該方法，用戶(hù)可以在保證表面輪廓精度的同時(shí)，將公差控制在98%-100%之間，并且可以在不犧牲打印速度的前提下，提高生產(chǎn)效率。

實(shí)踐驗(yàn)證：精度提升，減少浪費(fèi)

增材制造公司Additive Industries是率先采用這一技術(shù)的公司之一，他們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中取得了明顯成效。該公司使用“高級(jí)補(bǔ)償”方法成功打印出了一款不銹鋼噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)排氣混合器，并實(shí)現(xiàn)了0.2毫米的精度，且只需要進(jìn)行一次原型構(gòu)建。

這款大型316L鋼部件，其表面公差達(dá)到了+/-0.2毫米。相比以往的打印過(guò)程中零件自然變形超過(guò)3毫米的情況，且只需要一次試驗(yàn)打印便可完成高精度構(gòu)建，顯著減少了材料浪費(fèi)和打印時(shí)間，同時(shí)將支撐結(jié)構(gòu)降到了最低限度。

提供精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)與補(bǔ)償

為確保這一補(bǔ)償方法的有效性，Hexagon還結(jié)合了兩款先進(jìn)的軟件工具。Simufact Additive軟件可幫助用戶(hù)通過(guò)準(zhǔn)確的仿真預(yù)測(cè)變形和收縮，從而最大限度地減少打印過(guò)程中的試驗(yàn)次數(shù)。與此同時(shí)，VGSTUDIO MAX軟件則提供了強(qiáng)大的計(jì)量功能和3D掃描分析，能夠應(yīng)對(duì)更加復(fù)雜的零件特征。通過(guò)掃描零件并獲得其光學(xué)或CT掃描數(shù)據(jù)，VGSTUDIO MAX能夠根據(jù)掃描數(shù)據(jù)測(cè)量出的偏差進(jìn)行補(bǔ)償，從而糾正局部的變形問(wèn)題。

此外，VGSTUDIO MAX的操作非常簡(jiǎn)單，用戶(hù)即使沒(méi)有之前的計(jì)量經(jīng)驗(yàn)，也能夠輕松上手并獲得理想的打印結(jié)果。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的打印優(yōu)化

Hexagon公司增材戰(zhàn)略總監(jiān)指出，仿真技術(shù)在打印復(fù)雜部件或批量生產(chǎn)中都能節(jié)省時(shí)間和成本。當(dāng)仿真不足以解決所有問(wèn)題時(shí)，用戶(hù)可利用光學(xué)3D掃描捕捉缺陷并進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)“第二次打印即成功”。

他補(bǔ)充道，這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法能減少小批量生產(chǎn)的不確定性，并通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)擴(kuò)展到大規(guī)模生產(chǎn)，不僅優(yōu)化零件幾何形狀，還能根據(jù)機(jī)器參數(shù)和材料特性精準(zhǔn)調(diào)整，確保零件性能和質(zhì)量達(dá)標(biāo)。該仿真模擬軟件計(jì)劃于2025 年第一季度向所有Simufact Additive用戶(hù)發(fā)布。

結(jié)語(yǔ)

隨著增材制造技術(shù)的不斷發(fā)展，如何提高精度和生產(chǎn)效率，減少浪費(fèi)，已成為業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。Hexagon的“高級(jí)補(bǔ)償”方法通過(guò)創(chuàng)新的仿真和補(bǔ)償技術(shù)，為精密金屬零件的生產(chǎn)提供了新的解決方案。它不僅為需要高精度的行業(yè)帶來(lái)了更可靠的生產(chǎn)手段，也為大規(guī)模增材制造應(yīng)用開(kāi)辟了新的可能性。

2024年12月3日，據(jù)資源庫(kù)了解數(shù)字信息技術(shù)解決方案提供商Hexagon最近推出了一種全新的技術(shù)——“高級(jí)補(bǔ)償”，旨在解決精密金屬零件生產(chǎn)中的形變問(wèn)題，減少試錯(cuò)和時(shí)間成本。這種方法結(jié)合了過(guò)程仿真和3D掃描補(bǔ)償，通過(guò)利用先進(jìn)的幾何補(bǔ)償技術(shù)，能夠在打印過(guò)程中自動(dòng)修正大型復(fù)雜金屬零件的變形，從而使其達(dá)到預(yù)期的形狀。

提升金屬打印精度

激光粉末床熔融（LPBF）技術(shù)是當(dāng)前常用的3D打印金屬零件的方式，但由于涉及復(fù)雜的物理過(guò)程，這種技術(shù)在一些對(duì)精度要求極高的行業(yè)應(yīng)用中存在不少挑戰(zhàn)。特別是一些如機(jī)械制造、航空航天以及醫(yī)療假體等領(lǐng)域，這些行業(yè)對(duì)零件表面質(zhì)量、重復(fù)性和尺寸精度有著嚴(yán)格的要求。然而，LPBF打印過(guò)程中產(chǎn)生的不一致性、缺陷以及尺寸偏差，往往會(huì)影響最終的零件質(zhì)量，尤其是在這些高要求的領(lǐng)域中，任何輕微的偏差都可能無(wú)法接受。

為了應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，Hexagon公司基于過(guò)程仿真和基于計(jì)量的補(bǔ)償技術(shù)推出的“高級(jí)補(bǔ)償”方法，幫助用戶(hù)在面對(duì)較薄的壁厚或困難材料時(shí)，依然實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的打印。通過(guò)該方法，用戶(hù)可以在保證表面輪廓精度的同時(shí)，將公差控制在98%-100%之間，并且可以在不犧牲打印速度的前提下，提高生產(chǎn)效率。

實(shí)踐驗(yàn)證：精度提升，減少浪費(fèi)

增材制造公司Additive Industries是率先采用這一技術(shù)的公司之一，他們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中取得了明顯成效。該公司使用“高級(jí)補(bǔ)償”方法成功打印出了一款不銹鋼噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)排氣混合器，并實(shí)現(xiàn)了0.2毫米的精度，且只需要進(jìn)行一次原型構(gòu)建。

這款大型316L鋼部件，其表面公差達(dá)到了+/-0.2毫米。相比以往的打印過(guò)程中零件自然變形超過(guò)3毫米的情況，且只需要一次試驗(yàn)打印便可完成高精度構(gòu)建，顯著減少了材料浪費(fèi)和打印時(shí)間，同時(shí)將支撐結(jié)構(gòu)降到了最低限度。

提供精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)與補(bǔ)償

為確保這一補(bǔ)償方法的有效性，Hexagon還結(jié)合了兩款先進(jìn)的軟件工具。Simufact Additive軟件可幫助用戶(hù)通過(guò)準(zhǔn)確的仿真預(yù)測(cè)變形和收縮，從而最大限度地減少打印過(guò)程中的試驗(yàn)次數(shù)。與此同時(shí)，VGSTUDIO MAX軟件則提供了強(qiáng)大的計(jì)量功能和3D掃描分析，能夠應(yīng)對(duì)更加復(fù)雜的零件特征。通過(guò)掃描零件并獲得其光學(xué)或CT掃描數(shù)據(jù)，VGSTUDIO MAX能夠根據(jù)掃描數(shù)據(jù)測(cè)量出的偏差進(jìn)行補(bǔ)償，從而糾正局部的變形問(wèn)題。

此外，VGSTUDIO MAX的操作非常簡(jiǎn)單，用戶(hù)即使沒(méi)有之前的計(jì)量經(jīng)驗(yàn)，也能夠輕松上手并獲得理想的打印結(jié)果。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的打印優(yōu)化

Hexagon公司增材戰(zhàn)略總監(jiān)指出，仿真技術(shù)在打印復(fù)雜部件或批量生產(chǎn)中都能節(jié)省時(shí)間和成本。當(dāng)仿真不足以解決所有問(wèn)題時(shí)，用戶(hù)可利用光學(xué)3D掃描捕捉缺陷并進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)“第二次打印即成功”。

他補(bǔ)充道，這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法能減少小批量生產(chǎn)的不確定性，并通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)擴(kuò)展到大規(guī)模生產(chǎn)，不僅優(yōu)化零件幾何形狀，還能根據(jù)機(jī)器參數(shù)和材料特性精準(zhǔn)調(diào)整，確保零件性能和質(zhì)量達(dá)標(biāo)。該仿真模擬軟件計(jì)劃于2025 年第一季度向所有Simufact Additive用戶(hù)發(fā)布。

結(jié)語(yǔ)

隨著增材制造技術(shù)的不斷發(fā)展，如何提高精度和生產(chǎn)效率，減少浪費(fèi)，已成為業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。Hexagon的“高級(jí)補(bǔ)償”方法通過(guò)創(chuàng)新的仿真和補(bǔ)償技術(shù)，為精密金屬零件的生產(chǎn)提供了新的解決方案。它不僅為需要高精度的行業(yè)帶來(lái)了更可靠的生產(chǎn)手段，也為大規(guī)模增材制造應(yīng)用開(kāi)辟了新的可能性。