Desktop Metal发布Metal 3D打印模拟软件

独角兽创业公司Desktop Metal是金属3D打印领域中最新的产品，该产品宣布了仿真产品。该软件名为Live Sinter，旨在取代与绑定金属印刷相关的反复试验过程，例如其自己的粘合剂喷射技术。

在金属粘合剂喷射中，将从打印机中出来的“绿色”零件首先放入脱脂站，在该站中去除装订材料。然后将它们在熔炉中烧结，以使其更致密，更坚固。但是，此过程最多可缩小原始打印尺寸的20％。可能出现的其他问题包括因没有适当支持结构的功能而导致的变形。

因此，裂纹和变形可能需要再次打印零件或执行后处理程序。对于使用传统金属注射成型（MIM）制成的许多零件也是如此，这激发了金属粘结剂的喷射。

像许多金属3D打印领域一样，工程师和操作人员不得不依靠繁琐且昂贵的试错过程来获得合适的零件。Live Sinter通过模拟并通过创建“负偏移”几何形状自动补偿收缩和变形来解决许多此类问题。一旦进行了印刷和烧结，这些几何形状就意味着可以设计出正确的组件。

该软件在GPU加速的多物理引擎上运行，该引擎对“成千上万个相连的粒子质量和刚体”之间的相互作用进行建模。通过无网格有限元分析对该问题进行了进一步完善，该分析分析了诸如应变，应力和位移之类的因素，从而模拟了收缩，变形，风险和失效，从而有可能在生产之前验证设计。

“ Live Sinter是通过与基于烧结的挑战联合而不是与之对抗而开发的。这样，该软件将生成负偏移零件几何形状，并烧结成预期的形状和尺寸规格。” Desktop Metal副总裁Andy Roberts说道。“它还解决了烧结方面的一些最大挑战，例如使用镶嵌机。

多年来，依靠少数具有多年实践经验的工程师的直觉，创建可以支撑炉内零件的安装工。现在，使用Live Sinter，此过程变得更加容易，可预测和可控制。”

可以在短短五分钟内模拟一个烧结周期，而在创建合适的负偏移几何形状之前，最快可以在15分钟内完成。如果以后将它们添加到工作流程中，它还可以与新材料，烧结硬件和工艺参数一起使用。

此外，该软件还可以创建几何形状，如果没有该软件，则很难进行烧结。这可以通过增强零件的形状和尺寸公差来实现。反过来，Desktop Metal建议可以在第一时间正确生产零件，包括具有复杂几何形状的零件，从而减少与打印和后处理相关的时间和成本。该公司建议甚至可以在没有支撑结构的情况下烧结零件。

Live Sinter将于2020年第四季度首次在Desktop Metal的车间系统中使用，并于2021年在生产系统中可用。该公司指出，该工具适用于任何基于烧结的粉末冶金工艺。这包括金属注射成型，但据推测，它也可以与ExOne的金属粘合剂喷射一起使用。Desktop Metal建议它将来可能会为这些过程提供软件。

与金属粘合剂喷射相关的反复试验过程可能涉及不同的工作流程，但几乎所有金属3D打印技术都会发生这种工作流程。就像烧结炉中发生的物理学非常复杂且难以预测一样，金属粉末床聚变（PBF）和定向能量沉积等技术也是如此。

从历史上看，解决此问题的方法是使用一系列热像仪和其他传感器，这些传感器可用于在构建过程中检测问题。但是，随着金属3D打印越来越被视为可行的工业生产工具，客户要求更好的质量控制。尽管大多数技术仍缺乏闭环打印管理，但我们正朝着这个方向发展，而模拟软件则扮演着关键角色。

正如我们在其他地方介绍的那样，许多公司正在转向模拟解决方案来预测和补偿打印过程中的问题。例如，ANSYS为其金属3D打印仿真软件收购了3DSIM，并且正在将其集成到EOS金属PBF机器中。开发AM的仿真工具的其他公司有 Hexagon，  Altair， 西门子，  PTC，  Materialize。Velo3D具有自己的仿真技术，结合高度受控的打印过程，不仅可以进行闭环金属3D打印，而且还可以有限地依赖支撑结构。