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增材制造仿真:一份关于最佳部件摆放和支撑设置的指南

更新时间  2022-07-31 00:09 阅读
本文摘要:材生产仅次于的优势之一是构建部件的几乎自定义化。这项技术非常适合用作在诸如颌面外科等的医学领域,生产为患者自定义化设计的植入体。这样的植入体具备最佳的尺寸、形状和机械性能。 自定义化颅颌面植入体3D打印机颅颌面植入体的挑战生产颅颌面植入体的过程充满著挑战。如果不展开热处理,植入体在某些打印机设置持续性由于瓦解形变的影响,再次发生“泡泡效应”。 这种“泡泡效应”不会导致部件产生相当严重的应力,从而使植入体无法兼容患者。泡泡效应影响的大小各不相同部件的放置方式和承托设置。

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材生产仅次于的优势之一是构建部件的几乎自定义化。这项技术非常适合用作在诸如颌面外科等的医学领域,生产为患者自定义化设计的植入体。这样的植入体具备最佳的尺寸、形状和机械性能。

自定义化颅颌面植入体3D打印机颅颌面植入体的挑战生产颅颌面植入体的过程充满著挑战。如果不展开热处理,植入体在某些打印机设置持续性由于瓦解形变的影响,再次发生“泡泡效应”。

这种“泡泡效应”不会导致部件产生相当严重的应力,从而使植入体无法兼容患者。泡泡效应影响的大小各不相同部件的放置方式和承托设置。然而,寻找适合的设置是非常复杂且耗时的。泡泡效应在这个案例中,我们研究了患者自定义化颅颌面植入体的有所不同承托设置方式,并确认了哪种设置方式产生的泡泡效应大于,因而也合适3D打印机。

我们通过准确校准的固有应变方法来确认除去承托后部件的最后应力。我们还通过与打印机已完成的部件展开对比证实了建模结果。

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三分钟内对整个平台展开建模正如我们在之前的建模启动时中说明的,建模是一种尽量减少打印机失败率的强劲工具。它为最重要区域的放置和承托获取了有价值的对系统。

让我们想到建模流程吧:1、取得部件和承托设置的形状2、对部件展开体素化,并考虑到承托结构的边界条件3、通过固有不应变法逐级展开打印机建模4、将体素建模结果对应到部完整件展出步骤2:3种有所不同部件放置的体素化我们要求专心于建模速度,因此部件体素精度比较较低。我们的目标不是对每种设置的清楚应力展开建模,而是要定性地确认哪种设置的应力大于。

只需3分钟,我们就对整个体素平台展开了建模。评估结果去除承托结构后的应力建模我们用于Magics建模模块展开建模并查阅结果。选择性读取Magics中最涉及的建模数据的功能更进一步提高了找寻最佳放置角度的工作流。以下图片展出了三种有所不同的部件承托设置和除去承托结构后的颅颌面植入体应力的建模结果。

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如您所闻,中间那张图的部件承托设置变形大于,它没包括任何红色或黄色区域。为了更进一步证实建模结果,我们将建模结果、打印机已完成的部件和完整设计展开了对比。

如下图,建模和打印机结果具备完全相同的误差。右图的设置与完整设计的误差仅次于,中图的误差大于。建模结果、打印机已完成的部件和完整设计展开对比找寻大于应力在这个案例中,我们用有限元建模较慢预测患者自定义化颅颌面植入体在三种有所不同部件承托设置情况下的整体应力情况。较低精度的体素方法让建模速度更加慢,以获取对每种设置的定性应力趋势的较慢对系统。

实物打印机证实了在本研究的三个设置方案中,除去承托后中间的方案应力大于。因此,这个建模案例也证实了建模的强劲预测能力对增材生产工程师是十分有价值的工具。

通过用于Magics建模模块,我们可以在生产前对设计展开评估,较慢寻找拟合的部件放置和承托设置。Materialise于是以利用近30年的增材生产经验,研发增材生产专业建模功能,让我们的增材生产流程更为便利。


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