Materialise:优化摆放至关重要的三大原因及其实现方法 

由 3D打印新闻 发布于 2020-11-12 17:50 

3D打印机器制作 /[实战] /转载 Materialise
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在激光烧结(SLS)和Multi Jet Fusion(MJF)的打印准备工作中,3D摆放是一个十分关键的步骤。就像玩俄罗斯方块一样,3D摆放的目的是将零件尽可能密集地放置到粉床中,从而在确保零件质量的同时,更有效地利用资源。增材制造工厂要从中受益,就需要理解如何优化这个流程,以及它为何如此重要。

1.建立高效的生产

投资增材制造需要高昂的费用,因此高效、可靠的生产至关重要,这样才能让投资产生最大的回报。为了缩短交货时间、提高生产力,我们往往需要减少关键资源(时间、金钱和劳动力)的耗费。那么如何通过优化零件摆放来实现高效生产呢?有以下几种方式。
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优化的自动摆放有助于简化生产流程


工厂可以使用多平台摆放更好地管理生产。这意味着技术人员可以同时摆放多个平台,而不是一次摆放一个平台。团队可以节省零件摆放的时间,更快地完成打印准备,从而将更多时间花在更有价值的事情上。这项原本耗时且重复的任务,现在只要轻点鼠标就能完成。

“Magics的烧结模块是我用过的最酷的软件,它每天都可以为我节省很多时间!”瓦尔科技大学增材制造经理David Mauchline表示:“我负责管理14台高端打印机,因此打印准备通常会占用我大量时间。”

另一种通过3D摆放优化生产的方式是限制打印平台的摆放高度。这可以增加零件的摆放密度,并确保在特定时间内完成打印。限制高度后,Magics烧结模块会重新摆放零件,使其满足高度要求。超出这个高度的零件将被摆放到一个新的打印平台上。

2.确保零件的质量和一致性

3D打印工厂不仅需要按时完成打印,而且要保证零件的打印质量。随着应用3D打印进行大规模定制和批量生产变得越来越普遍,可靠地并高质量地重复生产是十分必要的。优化的摆放功能让用户可以在这个过程中便捷地控制参数。

以特征摆放功能为例。用户可以将零件摆放到一个特定的方向,确保高质量的打印。比如,将零件沿着X和Y轴摆放以避免翘曲。之后,软件会用同样的方式摆放具有相似形状的零件,让所有零件都能高质量完成打印。

对于SLS或MJF打印机,打印成功的另一个重要因素是热量能均匀分布。不均匀的摆放会使平台内产生大的温差,使零件发生变形。为了解决这个问题,数据准备人员必须检查每一层切片的面积之间是否有大的差异,而切片分布图可以有效地解决这个问题。
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利用切片分布图优化后的摆放有明显区别

还有一点重要的是,许多打印机中存在一些特定区域。在这些区域里,打印质量较低,或者打印机的组件会与平台发生干扰。在这些情况下,用户可以在摆放时指定不可打印零件的区域,以避免零件质量下降甚至打印失败的情况。

3.通过定制满足您的需求

多年来,随着软件的发展,3D摆放的速度变得越来越快。在一些特定情况下,我们最新版本的Magics甚至可以在不到一秒钟的时间内摆放数千个零件。不过,速度并不是唯一的关键因素,对摆放流程的控制也十分重要,尤其是对于打印平台中的重要零件。这不仅能确保零件的质量,也可以增加零件的摆放密度,从而节省资源。

“在摆放零件时我们经常使用多种算法,我们觉得软件使用起来非常直观。”
—— Victor Lopez,工程师,Parker Hannifin公司

您可以通过运用多种摆放算法定制打印平台。比如,Magics烧结模块有两种不同的算法可以选择:边界框摆放和几何外形摆放。边界框摆放适用于快速摆放大量小的、矩形的形状;而几何外形摆放则擅长提升有机形状的摆放密度。一个常用技巧是先使用边界框摆放,然后再用几何外形摆放进行优化,这可以充分发挥两种摆放在速度和控制方面各自的优势。

Parker Hannifin的增材制造工程师Victor Lopez认为这个功能特别有用:“我们经常结合使用多种摆放策略。软件非常直观易用,无缝的工作流程让新的团队成员很容易上手。”
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通过烧结模块可以在短短数秒内完成自动摆放


不仅如此,我们还有更高级的摆放方式。假设您有一些较大或重要的零件要手动摆放。您只需先摆放这些零件,甚至可以为其设置自由度来获得更多控制。然后使用自动摆放快速地填充平台的其余部分。您还可以先创建一个只包含较小零件的子摆放,然后再摆放剩下的零件,从而提升摆放密度。

Materialise Magics烧结模块不仅包含了本文中提到的所有功能,它还有更多功能等待您探索。您不仅可以通过高速的3D摆放节省大量宝贵的时间,还可以更好地控制整个流程,提升摆放密度和零件的质量。

想了解更多有关自动摆放的内容吗?

来自Parker Hannifin公司的Victor Lopez,以及Materialise的Katie Esper和Steven Ostrowski,为您带来《如何使用自动摆放应对打印准备中的挑战》。
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