Simufact Additive：面向增材制造的協作仿真工程工具

增材制造是賽峰制造中心已使用多年的工藝。賽峰增材制造公司是一個附屬于賽峰專用研究中心 Safran Tech 的技術平臺，旨在支持增材制造技術在集團內的廣泛應用：首先推薦工具和標準，同時通過使用場景對解決方案進行評估和驗證，然后與集團的各個公司一同部署、使用這些工具。

在各個工業領域中，金屬部件的增材制造已日益普及。這一技術的主要優勢在于幾何設計自由度，允許根據目標功能來制作經過優化的形狀?，F已開始用于高技術部件的批量生產，尤其是在航空和航天工業。采用 3D 打印技術的另一個重要收益是，既能降低零件生產的重量、成本及復雜性，又不會影響材料的可靠性和耐用性。

增材制造挑戰

雖然有些應用已經進入生產階段，但仍有大部分應用處于概念驗證階段。因此，為擴大增材制造的使用并充分運用這項技術，須加強對增材制造工藝進行精細建模的能力——從更廣義的方面講，要提高集團內部有關員工對該技術的了解。

賽峰集團增材制造方法、工具及應用團隊正是在此背景下應運而生的。團隊的目標是對增材制造工藝仿真解決方案進行評估和鑒定，然后推動其在各個賽峰經營部門內的部署。

增材制造工藝仿真

激光束熔融（LBM）工藝是賽峰增材制造公司較為關注的制造工藝之一。該工藝仿真旨在識別制造過程中因零件變形而導致的問題，以及零件及其支撐結構的潛在失效風險。

賽峰向 MSC 軟件尋求幫助，后者可提供涵蓋整個制造過程的獨特解決方案，從零件的初始熔化階段一直到完成最終的 HIP 處理（熱等靜壓），其中包括所有的后處理操作，例如應力松弛熱處理、底板切割以及支撐拆除。這一解決方案就是 Simufact Additive。

賽峰增材制造公司對以下兩方面的應用反復使用該軟件進行可行性研究：

? 用于生產支持：實現工藝的虛擬開發和驗證，以便減少機器上的實物迭代；

? 用于上游的產品設計階段：檢查零件的可制造性，并且在產品設計階段考慮到與工藝有關的特定約束條件。

Simufact Additive 可識別制造階段和后處理操作過程中因零件變形引起的潛在問題、與二次涂覆機碰撞的風險以及零件本身或零件附屬支撐結構的潛在失效風險。圖 1 和圖 2 舉例說明了在增材制造過程中可能發生的兩種失效類型：在制造過程中粉末床中的 3d 打印機刮刀/工件碰撞，以及在制造過程中因零件中的固有應力而在 3d 打印期間形成大規模裂紋。

圖1：3D打印機刮刀/工件碰撞對粉末床的影響示例

圖2：制造過程中因零件變形而在LBM零件上出現的宏觀裂紋示例以及零件的Simufact Additive應力預測（紅色為高，藍色為低）

Simufact Additive 為賽峰集團帶來的收益

Simufact Additive 是一種預測性軟件，可大幅縮短賽峰的生產準備時間，它不僅能在上游使用虛擬開發技術來限制制造迭代開發的次數，還能在零件設計階段從產品設計層面來預測工藝的效果和局限性。

Simufact Additive 解決方案的附加值之一是能讓賽峰將兩類工作（工程和生產）合二為一。一方面是非常注重零件的運行性能、來自工程部門的零件設計人員，另一方面是掌控工業流程及其相關約束條件的方法策略辦公室。Simufact Additive 是面向仿真工程的理想解決方案，有助于同一項目中不同商業活動之間的對話。此外，該軟件易于使用，采用了以業務為導向的直觀界面，可以快速、方便地掌握/擁有。

結論

賽峰增材制造公司充分挖掘 Simufact Additive 解決方案的附加值，以確保將增材制造工藝整合到其“產品—工藝”開發流程中，其中包括上游的產品設計階段以及下游的投入生產階段。

如今，賽峰增材制造公司致力于將 Simufact Additive 解決方案的應用推廣到不同類型的零件和不同等級的材料中，以改進整個增材制造的設計過程。MSC 軟件支持賽峰增材制造公司和賽峰集團通過該解決方案達成這一目標：實現全球增材制造價值鏈的整合，以確保質量和開放的數字化連續性。