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西門子工業(yè)軟件作為增材制造業(yè)務的強有力參與者，在TCTAsia2019展覽會上面，推出全新的的端到短的AM工業(yè)化解決方案。西門子的端到端增材制造工業(yè)化解決方案，完全基于同一軟件工具，從產(chǎn)品創(chuàng)成式設計/收斂建模/性能驗證/過程仿真等業(yè)務單元，提供市場上面獨特的解決方案。尤其是第一次在TCTAsia2019展覽上，推出了基于有限元熱固耦合計算方法的AM增材制造過程仿真工具，第一次將實際產(chǎn)品的增材制造過程，利用仿真軟件建立虛擬的AM打印過程，實現(xiàn)增材制造任務保證“第一次打印正確”。

增材制造打印過程仿真應該是增材制造解決方案的重要一環(huán)，對于產(chǎn)品設計是否合理，優(yōu)化方案是否可以順利的進行產(chǎn)品打印，在實際打印之前，都需要利用軟件對產(chǎn)品進行過程仿真。通過模擬產(chǎn)品打印過程，從而發(fā)現(xiàn)物理打印過程是否發(fā)生一些明顯的產(chǎn)品缺陷，例如開裂/坍塌/局部過熱等打印工藝問題。對于這些實際的打印缺陷，如果過利用仿真軟件在電腦上面可以完整地再現(xiàn)產(chǎn)品打印過程，幫助工程師通過調(diào)整打印參數(shù)、打印策略、甚至打印支撐，結構重新優(yōu)化設計等方面工作，解決產(chǎn)品打印缺陷，提高打印稱功率。

TCTAsia2019展覽期間，恰逢西門子工業(yè)軟件Simcenter3D AM增材制造過程仿真產(chǎn)品新版本2019.1發(fā)布的關鍵時間點。與會期間，AM業(yè)務拓展經(jīng)理Tom帶來了新產(chǎn)品的功能介紹以及未來版本的展望。在展覽期間，西門子工業(yè)軟件召開了增材制造過程仿真技術研討會，并且請來Toolcraft公司業(yè)務董事，現(xiàn)場介紹應用西門子過程仿真軟件的實際情況，以及取得的經(jīng)濟效率介紹。

市場上AM增材制造仿真業(yè)務也存在很多的競爭產(chǎn)品，西門子自己作為AM增材制造的踐行者，不但自己應用開發(fā)軟件，也在持續(xù)不斷地開發(fā)軟件。對于西門子的過程仿真軟件主要技術優(yōu)勢就是將整個過程仿真工作流程化，方便用戶試用和評價。從固定平面模型開始，自動產(chǎn)生打印支持結構，到熱機耦合分析過程完全自動化，用戶只需要按照軟件的流程，快速完成復雜的過程仿真工作。

過程仿真AM完全集成在NX平臺，可以將仿真結果直接映射到設計模型上面，實現(xiàn)模型的設計變形補償工作。幾何模型的補充完全自動化，只需要按照用戶需要，就可以的考慮打印過程變形影響的模型數(shù)據(jù)。以此補充過的設計模型作為實際打印工作的輸入模型，最終打印的實物包括了打印過程的變形和溫度影響。

增材制造過程仿真，西門子工業(yè)軟件采用專利性的潛在應變方法來計算宏觀結構的打印過程仿真。首先利用微觀的試驗樣本進行打印，測試，從而矯正打印參數(shù)數(shù)據(jù)，然后利用宏觀的方法來分析打印過程仿真，提高仿真計算效率。潛在應變方法可以保證仿真層不需要采用真實的粉末層，可以按照1-5mm進行模型分層和仿真，并且可以保證仿真結果的精度

增材制造過程仿真的技術特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）        打印變形結果比較

增材制造過程仿真可以對計算結果進行自動應力釋放和應力恢復，能夠評價帶支撐結果的模型變形計算，也可以模擬去除支撐結果的模型變形。

2）        打印粉層干涉

對于固定平板打印過程來講，粉末層的干涉檢查也是必不可少的，對于過程仿真需要合理模擬。

3） 打印模型收縮線

對于AM過程仿真可以實際模擬最終產(chǎn)品的收縮線，該功能對于產(chǎn)品的實物打印過程，也是非常關心的，通過仿真軟件可以模擬產(chǎn)品的收縮線。

增材制造展覽TCTAisa2019作為西門子工業(yè)軟件第一次攜帶完整的端到端AM工業(yè)化過程解決方案參加展覽，提供所有從模型需求開始到實物打印的全部環(huán)節(jié)。統(tǒng)一的軟件界面，能夠幫助工程師實現(xiàn)完整的增材制造業(yè)務。

對于西門子的整體方案，用戶反應非常積極，很多用戶直接希望能夠試用軟件，并且就增材制造過程仿真方面，愿意進一步交流。對于西門子過程仿真解決方案需要進一步了解或者未來對增材制造過程仿真的期望功能：

1）         定義企業(yè)用戶自己的材料模型數(shù)據(jù)

軟件本身提供材料庫的定義和應用，包括支撐結構的材料參數(shù)驗證。同時允許用戶自己獲取相關的材料數(shù)據(jù)，作為增材制造過程仿真的數(shù)據(jù)來源。

2）         過程仿真設計的計算資源較高，需要很長的計算時間，如何提高仿真效率

目前版本需要用戶定義相關的環(huán)境變量，來幫助軟件開展并行計算；未來的軟件版本提供高級求解設置，能夠根據(jù)用戶的實際計算資源，提高過程仿真的效率

3）         對于打印過程產(chǎn)生的模型變形是否可以直接自動修正設計模型

根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)劃，過程仿真提供自動化的NXOPEN工具，能夠將過程變形量直接驅動設計模型，作為實物打印的數(shù)據(jù)輸入基礎，從而打印過程中考慮增材制造的各種因素的影響。

西門子工業(yè)軟件提供的端到端的解決方案，測試打破了目前市場為用戶提供的各種離散的解決方案。增材制造過程工藝仿真完全集成在NX設計平臺，能夠和NXCAM完全集成，通過過程仿真可以將AM增材制造的業(yè)務流程完全集成，解決以往不容易集成的問題。西門子工業(yè)的增材制造過程仿真，打破了以往多次試錯的開發(fā)業(yè)務思路，利用軟件可以幫助增材制造縮短是錯的流程，提前發(fā)現(xiàn)可能存在的打印問題，減少打印殘次品。

附注：

Simcenter 3D（以前叫NX CAE）是與NX CAD一體化的平臺，你既可以使用NX CAD/CAE一體化，用NX創(chuàng)建模型，用Simcenter 3D做CAE分析，當然也可以只使用NX里面仿真部分（Simcenter 3D），CAD模型由其它任何CAD軟件創(chuàng)建，利用NX同步建模技術，Simcenter 3D可以真正能實現(xiàn)CAD模型的來源無關性，對于讀入的任何來源的CAD模型，可以編輯修改再參數(shù)化幾何特征，而且可以復制粘貼特征到新的幾何模型上，并能編輯特征尺寸和位置。在NX應用菜單工具條上，點擊Pre/post 就進入Simcenter 3D仿真場景。