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Ti presentiamo Performance Advisor: parti più resistenti, con un clic

Le parti stampate in 3D dotate di resistenza e durevolezza sono un elemento di differenziazione chiave per Markforged e uno dei motivi principali per cui le aziende si rivolgono a noi per le soluzioni di produzione additiva. Il primo passo per produrre parti resistenti con le stampanti Markforged è la configurazione delle impostazioni di stampa in Eiger. Molte di queste possono influenzare la resistenza (prestazioni) di una parte, alcune più di altre. Ad esempio, è chiaro che l'aggiunta di un rinforzo in fibra continua renderà una parte significativamente più resistente, ma è meno chiaro quale impatto avrà l'aggiunta di un ulteriore strato di parete o la regolazione della densità di riempimento. Inoltre, si desiderano parti resistenti, ma non a scapito di un aumento eccessivo dei costi del materiale e dei tempi di stampa. In definitiva, le impostazioni di stampa ideali sono quelle che consentono di ottenere una parte resistente e di produrla in modo efficiente, così da bilanciare i miglioramenti della resistenza con un aumento minimo dei costi e dei tempi di stampa.


I clienti possono utilizzare il nostro strumento Simulation per esplorare come le modifiche alle impostazioni di stampa influenzano le prestazioni della parte, ottimizzando così i costi e i tempi di stampa. Tuttavia, Simulation richiede un caso d'uso noto; infatti, spesso non è possibile sapere in che modo la parte verrà caricata e come interagirà con altri oggetti durante l'uso.


E se fosse possibile ottimizzare le prestazioni di una parte senza dover specificare un caso d'uso? E se l'ottimizzazione fosse così semplice da rendere tutto completamente automatico?

Parti più resistenti, automaticamente

Per affrontare questa sfida, abbiamo sviluppato un metodo innovativo di analisi delle prestazioni delle parti per consigliare le impostazioni di stampa che renderanno le parti più resistenti in base a una quantità nota, riducendo al minimo i costi aggiuntivi e i tempi di stampa.

Il bello è che è completamente automatico: non serve alcun input dell'utente per generare i risultati. Dopo aver salvato una parte in Eiger, Performance Advisor analizzerà automaticamente la parte e consiglierà impostazioni di stampa che, rispetto a quelle predefinite, miglioreranno la resistenza mantenendo bassi i costi del materiale e i tempi di stampa. Spetta all'utente decidere se il miglioramento delle prestazioni vale il costo aggiuntivo e il tempo di stampa. È possibile applicare le impostazioni consigliate con un solo clic o ignorarle e procedere con il flusso di lavoro di Eiger.

Una parte più resistente del 43% vale 25 minuti in più di tempo di stampa e 0,40 dollari di costo del materiale? Sta a te scegliere.

Come funziona

Scopriamo insieme la tecnologia che alimenta Performance Advisor. I nostri ingegneri hanno sviluppato un metodo di analisi basato sulla fisica, in attesa di brevetto, per affrontare la sfida dell'analisi strutturale senza un caso d'uso. Invece di definire un caso d'uso, per esplorare l'impatto delle impostazioni di stampa sulle prestazioni della parte si utilizzano i modi in cui la geometria di una parte vibra naturalmente (i modi alfvenici).


L'immagine che segue mostra la sagoma caratteristica del modo alfvenico a più bassa energia per una staffa a L. Questa è una delle sagome in cui la parte vibra naturalmente. Immaginiamo di stampare questa parte e di piegarla con le mani: questa è probabilmente la sagoma che otterremmo, poiché è la sagoma (o modo) con la minore resistenza alla piegatura. Questa sagoma fornisce a Performance Advisor informazioni sulle regioni della parte più soggette a deformazioni e sollecitazioni, consentendo allo strumento di trovare le impostazioni di stampa che rendono tali regioni più resistenti.

La sagoma di vibrazione naturale a più bassa energia (modo alfvenico) di una staffa. La deformazione è stata esagerata per enfatizzare la sagoma.

Il calcolo del modo alfvenico a più bassa energia è il primo passo. Il secondo passo è l'esecuzione di una procedura di ottimizzazione basata sull'apprendimento automatico che assegna un punteggio alle impostazioni di stampa in base a tre variabili:


  • Resistenza

  • Costo dei materiali

  • Tempo di stampa


Le impostazioni di stampa che presentano una elevata resistenza e un basso costo e tempo di stampa sono considerate ottimali. Tali configurazioni sono quelle che Performance Advisor si propone di raccomandare.

Limitazioni

Le funzionalità di Performance Advisor cresceranno nel tempo. Per la versione iniziale, le limitazioni importanti sono:


  • L'Onyx è l'unico materiale supportato.

  • Gli strati di parete e gli strati di tetto e pavimento sono le uniche impostazioni di stampa modificate.

  • Il motivo di riempimento è triangolare e la densità di riempimento predefinita viene mantenuta costante.

  • Performance Advisor potrebbe non essere in grado di analizzare parti con mesh STL estremamente complesse.

Analisi della resistenza di livello superiore con Simulation

Performance Advisor è un modo veloce e semplice per ottenere parti più resistenti, in particolare quando non sono noti i casi d'uso. Per le applicazioni in cui il caso d'uso è noto, Simulation è lo strumento preferito.


Con Simulation, gli utenti configurano un caso d'uso (che rappresenta il modo in cui la parte sarà caricata nel mondo reale) e viene calcolato un fattore di sicurezza che fornisce una stima della resistenza della parte, a differenza del rapporto di resistenza fornito da Performance Advisor. Inoltre, se la parte ha requisiti specifici di resistenza (ad esempio, se una parte deve avere un fattore di sicurezza minimo), Simulation può ottimizzare le impostazioni di stampa per soddisfare l'obiettivo del fattore di sicurezza, mantenendo al contempo minimi i costi del materiale e i tempi di stampa.


Questi input aggiuntivi dell'utente, combinati con il nostro risolutore a elementi finiti adattato al processo di produzione FFF, consentono di ottenere stime di resistenza più realistiche e accurate rispetto a Performance Advisor.

Simulation tiene conto dell'applicazione reale di una parte, fornendo informazioni più approfondite rispetto a Performance Advisor.

Le principali differenze tra Simulation e Performance Advisor sono le seguenti:


  • Caso d'uso
    • Simulation richiede un caso d'uso, il che significa che i risultati generati si basano su come la parte verrà utilizzata nel mondo reale.

    • Performance Advisor è indipendente dal caso d'uso. Ciò significa che il rapporto di resistenza calcolato non è specifico per il modo in cui la parte sarà caricata quando è in uso.

  • Resistenza
    • Simulation calcola un fattore di sicurezza, che indica il carico al quale la parte inizierà a cedere.

    • Performance Advisor fornisce l'aumento di resistenza della parte raccomandata rispetto alla parte con le impostazioni predefinite. Questo non dice nulla sul carico che la parte può sopportare.

  • Tecnologia
    • Simulation è supportato da un motore di analisi a elementi finiti (FEA), adattato al metodo di fabbricazione a fusione di filamento (FFF).

    • Performance Advisor utilizza una metodologia di analisi in attesa di brevetto, basata sul modo alfvenico a più bassa energia della parte.

  • Disponibilità
    • Simulation è disponibile con il piano di abbonamento Digital Forge Advanced. Per saperne di più su Simulation, contattaci.

    • Performance Advisor è disponibile gratuitamente per tutti gli utenti che hanno una stampante registrata nell'organizzazione Eiger.

Riepilogo

Performance Advisor offre un modo veloce e semplice per ottenere parti più resistenti, in modo automatico e senza alcun input da parte dell'utente. Poiché elimina la necessità di definire un caso d'uso, porta i vantaggi degli strumenti di simulazione a tutti i clienti Markforged. In definitiva, si ottengono parti più robuste, mantenendo un equilibrio tra efficienza dei materiali e dei tempi di stampa, il tutto con un semplice clic.


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