株式会社データ・デザイン Markforged|โลหะ / เครื่องพิมพ์ 3D ที่รองรับคาร์บอน

Markforged

ข่าว&คอลัมน์

MENU

NEWS & COLUMN ข่าว&คอลัมน์

ข่าว คอลัมน์ 2024.02.08 อัปเดต

ขอแนะนำที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพ: ชิ้นส่วนที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นด้วยการคลิกปุ่มเพียงปุ่มเดียว

ชิ้นส่วนที่พิมพ์แบบ 3D ที่แข็งแกร่งและทนทานคือสิ่งที่สร้างความแตกต่างให้กับ Markforged และเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักที่ธุรกิจต่าง ๆ มองหาโซลูชันการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุจากเรา ขั้นตอนแรกในการผลิตชิ้นส่วนที่แข็งแกร่งด้วยเครื่องพิมพ์ Markforged คือการกำหนดค่าการตั้งค่าการพิมพ์ใน Eiger สิ่งเหล่านี้หลายอย่างสามารถส่งผลต่อความแข็งแกร่ง (ประสิทธิภาพ) ของชิ้นส่วน บางส่วนมากกว่าชิ้นอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น เป็นที่ชัดเจนว่าการเพิ่มการเสริมแรงด้วยเส้นใยอย่างต่อเนื่องจะทำให้ชิ้นส่วนมีความแข็งแรงมากขึ้น แต่ก็ไม่ชัดเจนว่าผลกระทบจะเป็นอย่างไรเมื่อเพิ่มชั้นผนังพิเศษหรือปรับความหนาแน่นของการเติม นอกจากนี้ ต้องการชิ้นส่วนที่แข็งแกร่งแต่ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายจากต้นทุนวัสดุและเวลาในการพิมพ์ที่เพิ่มขึ้นมากเกินไป ท้ายที่สุดแล้ว การตั้งค่าการพิมพ์ในอุดมคติคือสิ่งที่ส่งผลให้ชิ้นส่วนที่แข็งแกร่งได้รับการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนที่สร้างความสมดุลระหว่างการปรับปรุงความแข็งแกร่งโดยเพิ่มต้นทุนและเวลาในการพิมพ์ให้น้อยที่สุด

ลูกค้าสามารถใช้เครื่องมือจำลองของเราเพื่อสำรวจว่าการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าการพิมพ์ส่งผลต่อประสิทธิภาพของชิ้นส่วนอย่างไร และปรับต้นทุนและเวลาในการพิมพ์ให้เหมาะสม อย่างไรก็ตาม การจำลองจำเป็นต้องมีกรณีการใช้งานที่ทราบ – วิธีการโหลดชิ้นส่วนและการโต้ตอบกับออบเจ็กต์อื่น ๆ เมื่อใช้งาน – ซึ่งมักไม่ทราบ

จะเป็นอย่างไรหากเป็นไปได้ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของชิ้นส่วนโดยไม่ต้องระบุกรณีการใช้งาน และจะเป็นอย่างไรหากการเพิ่มประสิทธิภาพนั้นง่ายดายจนทุกอย่างเป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด?

ชิ้นส่วนที่แข็งแกร่งขึ้น-อัตโนมัติ

เพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ เราได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของชิ้นส่วนเพื่อแนะนำการตั้งค่าการพิมพ์ซึ่งจะทำให้ชิ้นส่วนของคุณมีปริมาณที่ทราบมากขึ้น ขณะเดียวกันก็รักษาต้นทุนเพิ่มและเวลาในการพิมพ์ให้น้อยที่สุด

ส่วนที่ดีที่สุดคือมันเป็นแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ – ไม่จำเป็นต้องป้อนข้อมูลจากผู้ใช้เพื่อสร้างผลลัพธ์ หลังจากที่คุณบันทึกชิ้นส่วนใน Eiger แล้ว Performance Advisor จะวิเคราะห์ชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติและแนะนำการตั้งค่าการพิมพ์ที่สัมพันธ์กับการตั้งค่าเริ่มต้น จะช่วยปรับปรุงความแข็งแกร่งในขณะที่รักษาต้นทุนวัสดุและเวลาในการพิมพ์ให้ต่ำ ในฐานะผู้ใช้ คุณจะต้องตัดสินใจว่าการปรับปรุงประสิทธิภาพนั้นคุ้มค่ากับต้นทุนและเวลาในการพิมพ์ที่เพิ่มขึ้นหรือไม่ คุณสามารถใช้การตั้งค่าที่แนะนำได้ด้วยคลิกเดียวหรือเพิกเฉยต่อการตั้งค่าเหล่านั้น และดำเนินการตามขั้นตอนการทำงานของ Eiger ของคุณ

ชิ้นส่วนที่แข็งแกร่งขึ้น 43% คุ้มค่ากับเวลาพิมพ์เพิ่มเติม 25 นาที และราคาวัสดุ 0.40 ดอลลาร์หรือไม่? ทางเลือกเป็นของคุณ

มันทำงานอย่างไร

ถึงเวลาที่เราต้องจัดการเรื่องไร้สาระและหารือเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่ขับเคลื่อนที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพ วิศวกรของเราได้พัฒนาวิธีการวิเคราะห์ทางฟิสิกส์ซึ่งอยู่ระหว่างการจดสิทธิบัตร เพื่อรองรับความท้าทายในการทำการวิเคราะห์โครงสร้างโดยไม่ต้องใช้กรณีการใช้งาน แทนที่จะกำหนดกรณีการใช้งาน รูปร่างที่ชิ้นส่วนสั่นสะเทือนตามธรรมชาติ (โหมดลักษณะเฉพาะ) ของรูปทรงของชิ้นส่วนจะถูกนำมาใช้เพื่อสำรวจผลกระทบของการตั้งค่าการพิมพ์ที่มีต่อประสิทธิภาพของชิ้นส่วน

ภาพด้านล่างแสดงรูปร่างลักษณะเฉพาะของโหมดลักษณะเฉพาะของพลังงานต่ำสุดสำหรับวงเล็บรูปตัว L นี่คือรูปทรงหนึ่งที่ส่วนนี้จะสั่นสะเทือนตามธรรมชาติ ลองนึกภาพการพิมพ์ชิ้นส่วนนี้แล้วดัดด้วยมือของคุณ ซึ่งน่าจะเป็นรูปร่างที่คุณจะได้เนื่องจากเป็นรูปร่าง (หรือโหมด) ที่มีความต้านทานต่อการดัดงอน้อยที่สุด รูปร่างนี้จะให้ข้อมูลที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพเกี่ยวกับบริเวณของชิ้นส่วนที่เสี่ยงต่อการเสียรูปและความเครียดมากที่สุด และช่วยให้สามารถค้นหาการตั้งค่าการพิมพ์ที่ทำให้บริเวณเหล่านั้นแข็งแกร่งขึ้น

รูปร่างการสั่นสะเทือนตามธรรมชาติที่มีพลังงานต่ำที่สุด (eigenmode) ของขายึด การเสียรูปได้รับการกล่าวเกินจริงอย่างมากเพื่อเน้นรูปร่าง

การคำนวณ eigenmode พลังงานต่ำสุดเป็นขั้นตอนแรก ขั้นตอนที่สองคือการรันขั้นตอนการเพิ่มประสิทธิภาพที่ขับเคลื่อนด้วยการเรียนรู้ของเครื่องซึ่งให้คะแนนการตั้งค่าการพิมพ์โดยใช้ตัวแปรสามตัว:

  • ความแข็งแกร่ง
  • ค่าวัสดุ
  • เวลาพิมพ์

การตั้งค่าการพิมพ์ที่มีความแข็งแรงสูง, ต้นทุนและเวลาในการพิมพ์ต่ำถือว่าเหมาะสมที่สุด การกำหนดค่าดังกล่าวคือสิ่งที่ที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพมุ่งหวังที่จะแนะนำ

ข้อจำกัด

ความสามารถของ Performance Advisor จะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป สำหรับการเปิดตัวครั้งแรก ข้อจำกัดที่สำคัญคือ:

  • Onyx เป็นวัสดุเดียวที่รองรับ
  • ชั้นผนังและชั้นหลังคาและพื้นเป็นเพียงการตั้งค่าการพิมพ์เท่านั้นที่ปรับ
  • รูปแบบการเติมเป็นรูปสามเหลี่ยม และความหนาแน่นของการเติมเริ่มต้นจะคงที่
  • ที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพอาจไม่สามารถวิเคราะห์ชิ้นส่วนที่มี STL mesh ที่ซับซ้อนอย่างยิ่งได้

การวิเคราะห์ความแข็งแกร่งอีกระดับด้วยการจำลอง

Performance Advisor เป็นวิธีที่ง่ายและรวดเร็วในการรับชิ้นส่วนที่แข็งแกร่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่ทราบกรณีการใช้งาน สำหรับแอปพลิเคชันที่ทราบกรณีการใช้งาน การจำลองคือเครื่องมือที่เลือก

ด้วยการจำลอง ผู้ใช้จะกำหนดค่ากรณีการใช้งาน (ซึ่งแสดงถึงวิธีการโหลดชิ้นส่วนในโลกแห่งความเป็นจริง) และปัจจัยด้านความปลอดภัยจะได้รับการคำนวณโดยให้ค่าประมาณความแข็งแกร่งของชิ้นส่วน ตรงข้ามกับอัตราส่วนความแข็งแกร่งที่ได้รับจากที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพ นอกจากนี้ หากชิ้นส่วนมีข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่งเฉพาะ (เช่น หากชิ้นส่วนจำเป็นต้องมีปัจจัยด้านความปลอดภัยขั้นต่ำ เป็นต้น) การจำลองจะสามารถปรับการตั้งค่าการพิมพ์ให้เหมาะสมเพื่อให้เป็นไปตามเป้าหมายปัจจัยด้านความปลอดภัย ในขณะเดียวกันก็รักษาต้นทุนวัสดุและเวลาในการพิมพ์ให้น้อยที่สุด

ข้อมูลผู้ใช้เพิ่มเติมเหล่านี้ รวมกับตัวแก้ปัญหา Finite Element ของเราที่ปรับให้เหมาะกับกระบวนการผลิต FFF ส่งผลให้การประมาณความแข็งแกร่งที่สมจริงและแม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพ

การจำลองคำนึงถึงการใช้งานชิ้นส่วนในโลกแห่งความเป็นจริง โดยให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีรายละเอียดมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการจำลองและที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพคือ:

  • กรณีการใช้งาน
  • การจำลองจำเป็นต้องมีกรณีการใช้งาน ซึ่งหมายความว่าผลลัพธ์ที่สร้างขึ้นจะขึ้นอยู่กับวิธีการใช้ชิ้นส่วนในโลกแห่งความเป็นจริง
  • ที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพไม่ขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งาน ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนความแข็งแรงที่คำนวณไม่ได้เฉพาะเจาะจงกับวิธีการโหลดชิ้นส่วนเมื่อเข้ารับบริการ
  • ความแข็งแกร่ง
  • การจำลองจะคำนวณปัจจัยด้านความปลอดภัย ซึ่งจะบอกคุณถึงภาระงานเมื่อชิ้นส่วนของคุณจะเริ่มล้มเหลว
  • Performance Advisor ให้ความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้นของชิ้นส่วนที่แนะนำโดยสัมพันธ์กับชิ้นส่วนที่มีการตั้งค่าเริ่มต้น นี่ไม่ได้บอกอะไรคุณเกี่ยวกับน้ำหนักที่ชิ้นส่วนสามารถรับได้
  • เทคโนโลยี
  • การจำลองขับเคลื่อนโดยกลไก Finite Element Analysis (FEA) ซึ่งได้รับการปรับแต่งสำหรับวิธีการผลิต Fused Filament Fabrication (FFF)
  • Performance Advisor ใช้วิธีการวิเคราะห์ที่อยู่ระหว่างการจดสิทธิบัตร โดยอิงตามโหมด eigen พลังงานต่ำสุดของชิ้นส่วน
  • ความพร้อมใช้งาน
  • การจำลองมีอยู่ในแผนการสมัครสมาชิก Advanced Digital Forge หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการจำลอง โปรดติดต่อเรา แล้วเราจะติดต่อกลับไป
  • Performance Advisor ให้บริการโดยไม่มีค่าใช้จ่ายสำหรับผู้ใช้ทุกคนที่มีเครื่องพิมพ์ที่ลงทะเบียนกับองค์กร Eiger ของตน