Intervista con Chris Robinson di ANSYS

Engineering Simulation for 3D Printing Intervista con Chris Robinson di ANSYS


Chris Robinson è Senior Manager di ANSYS Additive Software Development presso ANSYS . ANSYS è una società con entrate da miliardi di dollari che è enorme nel software di simulazione ingegneristica. Il software ANSYS viene utilizzato per testare, simulare, progettare e migliorare i progetti in molti settori. Forse non molto conosciuto al di fuori dell’area che domina gli strumenti di simulazione ANSYS vengono utilizzati su molti dei prodotti che ti circondano. ANSYS può essere utilizzato per simulare il rendimento dei circuiti elettronici , ridurre i costi di realizzazione di software embedded , prevedere come si comportano i fluidi , viene utilizzato da tutte le grandi fonderie di semiconduttori e anche per l’ analisi delle strutture .
Con l’acquisizione di 3DSim ANSYS di Brent Stucker, anche lui è passato alla simulazione per il mercato della stampa 3D. Nella stampa 3D di metalli, una compilazione può richiedere alcuni giorni, mentre la burattatura e altre operazioni di post-elaborazione possono richiedere alcuni giorni. Sarebbe un po ‘come succhiare stampare una parte il lunedì e poi scoprire venerdì attraverso uno scanner CT che è incrinato dentro. Allo stesso tempo è difficile anche stampare una nuova geometria nella stampa di metalli. Support strategy design è un’arte oltre che una scienza. Potrebbe essere necessario stampare una mezza dozzina di parti per farlo bene. Questo è ancora più frustrante perché 10k e due settimane dopo scopri che la tua parte è troppo costosa. ANSYS spera di liberarci da queste inefficienze. Abbiamo intervistato Chris Robinson per saperne di più. Chris ha lavorato per NAVAIR, il Comando del Sistema Aeronavale degli Stati Uniti dove ha diretto la produzione di polimeri e ceramiche e ha contribuito a implementare la stampa 3D per la Marina. Successivamente ha lavorato per Boeing su sinterizzazione e materiali e tecnologie FDM prima di unirsi a 3DSim e successivamente ad ANSYS. Chris ha una profonda esperienza nella stampa 3D per l’aviazione attraverso una serie di tecnologie e gli abbiamo chiesto di dirci cosa ANSYS spera di fare.

Una schermata di ANSYS Mechanical Enterprise che mostra una parte analizzata.

Cos’è ANSYS ?
ANSYS è il leader globale nella simulazione ingegneristica. Aiutiamo le aziende più innovative del mondo a offrire prodotti radicalmente migliori ai loro clienti. Offrendo il portafoglio migliore e più ampio di software di simulazione ingegneristica, li aiutiamo a risolvere le sfide di progettazione più complesse e i prodotti ingegneristici limitati solo dall’immaginazione.
Cosa offri nel mercato della stampa 3D?
Proprio come con altri mercati, ANSYS offre il portafoglio migliore e più ampio di software di simulazione di produzione additiva nel settore. ANSYS offre ai progettisti di AM la possibilità di ottimizzare la progettazione, gli scienziati di ottimizzare i materiali, i tecnici di processo per ottimizzare il loro processo, gli analisti per analizzare la geometria risultante dalla costruzione e gli operatori delle macchine per evitare errori e problemi costosi e dispendiosi in termini di tempo all’interno di una singola suite di strumenti software ANSYS . ANSYS fornisce anche dati sul personale di assicurazione della qualità per confrontare il profilo termico previsto con i propri strumenti di monitoraggio in-situ per accelerare il processo di qualificazione e portare a gemelli digitali utili.
Perché dovrei comprare il tuo prodotto?
Dovresti acquistare i prodotti ANSYS AM perché ti faranno risparmiare denaro, miglioreranno i tuoi prodotti, aumenteranno la tua efficienza e ti faranno risparmiare tempo. I metodi utilizzati da ANSYS per prevedere il comportamento di un componente durante la fabbricazione portano alla soluzione di massima fedeltà che un utente può ottenere su una parte in un intervallo temporale che consente di prevedere dati utili. Le organizzazioni hanno anche la possibilità di utilizzare strumenti universali per tutti i loro gruppi per mantenere la coerenza o possono utilizzare diversi approcci e strumenti tutti all’interno delle stesse applicazioni per l’utilizzo specializzato ed efficiente del software. La flessibilità, l’ampiezza e il livello di alta fedeltà rendono l’acquisto di prodotti ANSYS una vittoria sicura.
Quanto è importante una simulazione nella stampa 3D? Che vantaggi mi dà?
Essendo un ingegnere che lavora nel settore aerospaziale, ritengo che la simulazione sia assolutamente necessaria per spostare in modo significativo l’industria AM nella creazione di componenti a livello di produzione. Il processo standard nel settore oggi è che ci sono molte iterazioni di test ed errori in ogni fase di un ciclo di sviluppo del prodotto. Ognuno di questi passaggi può essere ridotto drasticamente attraverso l’uso della simulazione perché un utente del software non solo riesce a vedere quali sono i problemi, ma può anche capire che cosa sta causando il problema. Ciò consente all’utente di identificare la soluzione dall’inizio. Inoltre, l’utente ha la possibilità di provare molte iterazioni in modo digitale, che non richiede attrezzature fisiche. Quando vengono scoperti guasti, non è necessaria la sostituzione delle lame e la ricalibratura, ecc.

Lo spostamento di uno scambiatore di calore visualizzato in ANSYS Additive Print

Posso eseguire iterazioni con ANSYS proprio come farei con la stampa?
Sì, un utente può passare attraverso le iterazioni di progettazione di una parte che valuta la deformazione, modificando il progetto e eseguendo di nuovo la parte. Tuttavia, la bellezza della simulazione è che l’utente non ha bisogno di passare attraverso tante iterazioni se non lo desidera. In un singolo ciclo di simulazione, gli utenti possono determinare distorsione, stress, ottimizzazione del supporto, tempistica e caratteristiche che causano problemi e altre informazioni che richiederebbero diverse iterazioni fisiche da raccogliere.
Come può ANSYS farmi fare Ingegneria Agile?
ANSYS consente agli utenti di fare ingegneria agile nella produzione additiva consentendo a progettisti, analisti, ricercatori, ingegneri e operatori di eseguire iterazioni digitali tutte le volte che vogliono senza il sovraccarico dell’intero ciclo di produzione. Un progettista può creare un progetto che a loro avviso potrebbe non richiedere alcun materiale di supporto e può quindi simulare rapidamente per determinare se un progetto privo di supporto causerà arresti anomali del blade o distorsioni eccessive. Possono quindi utilizzare strumenti automatici per compensare la distorsione o generare automaticamente strutture di supporto ottimizzate. Il progettista può eseguire numerosi cicli di iterazione prima ancora che sia necessario lavorare con un gruppo di produzione, il che semplifica notevolmente questo processo. Oltre alla simulazione del processo, ANSYS offre la più ampia suite di software di simulazione ingegneristica disponibile, che consente agli utenti non solo di progettare per il processo di produzione, ma anche di eseguire iterazioni di progettazione Agile per prestazioni strutturali, fluide, elettromagnetiche e molti altri campi per creare non solo una soluzione di produzione additiva, ma una soluzione di prodotto totale.
ANSYS può aiutarmi con le parti qualificanti per l’aviazione e cose del genere?
Sì, ANSYS è usato oggi nella qualificazione dell’hardware aeronautico. Mentre l’industria manifatturiera additiva si sforza di passare a componenti aeronautici più qualificati, gli strumenti di produzione additiva di ANSYS offrono agli utenti un’abilità ineguagliata da qualsiasi altra azienda di prevedere l’intero processo a una risoluzione di sub-meltpool, che consente agli utenti di capire come variano i parametri di processo e i disegni geometrici influenzeranno la capacità di un componente di rimanere entro i parametri delle specifiche durante il processo di produzione. ANSYS ha la capacità per un utente di prevedere cosa sta accadendo termicamente all’interno di una parte che gli utenti possono utilizzare insieme ai sensori di monitoraggio in-situ per verificare che una parte sia costruita come previsto. Inoltre, ANSYSla simulazione fornisce la possibilità di vedere gli effetti della temperatura al di sotto della superficie di una parte, mentre i sensori di misurazione sono generalmente in grado solo di vedere la superficie di una parte, che non fornisce sempre dettagli sufficienti. Tutte queste informazioni forniscono agli utenti dati che sono in grado di contribuire ad aumentare la fiducia nel processo e consentiranno alle compagnie aeree di consegnare componenti qualificati sulla base di specifiche più generiche piuttosto che di costosi progetti di punti o anche specifiche specifiche di materiali / macchine. Infine, la simulazione può ridurre drasticamente il costo di sviluppo dei limiti delle specifiche, che consentirà a più compagnie aeree e fornitori di sviluppare specifiche e quindi generare componenti più qualificati.

Visualizzazione della microstruttura con ANSYS.

Sei in grado di prevedere solo DMLS o anche altre parti stampate in 3D?
A causa della domanda estremamente elevata di componenti DMLS e dell’elevato livello di errori che si verificano nel settore oggi, l’obiettivo principale degli strumenti ANSYS è il processo DMLS. Tuttavia, l’ampiezza degli strumenti ANSYS Additive Suite consente anche ai nostri clienti di prevedere altri processi, con un focus ancora più focalizzato su altri processi di metallo AM.
Quale sarebbe il flusso di lavoro di me che utilizza ANSYS per generare i supporti giusti? Prevedi lo stress part-time?
Generazione dei supporti giusti in ANSYSè molto semplice: un utente fornisce il design desiderato al software tramite il formato .stl, l’utente utilizza un’interfaccia estremamente facile da usare per controllare le impostazioni personalizzate che sono interessate a cambiare (tra cui scegliere il materiale desiderato e controllare una casella da eseguire la loro simulazione per i supporti). Il software si occupa automaticamente di slicing, meshing, generazione di supporto e così via, quindi all’utente verrà fornito un file di struttura di supporto ottimizzato in base al livello di stress che la parte sperimenterà durante il processo di fabbricazione in ogni punto specifico in cui un supporto si interfaccia con la parte. Un utente può quindi prendere quella struttura di supporto e utilizzarla per la fabbricazione della propria parte e i supporti non devono fratturarsi. La predizione della parte stress è essenzialmente la stessa procedura,
In che modo Additive Science mi consente di migliorare i parametri della mia macchina?
Additive Science consente di migliorare i parametri della macchina offrendo agli utenti la possibilità di testare digitalmente molte combinazioni di parametri di processo e di valutare i parametri di elaborazione ideali per la macchina e il materiale specifici. Molti utenti sono interessati a costruire parti il ​​più rapidamente possibile senza incorrere in problemi di elaborazione, come il balling, la porosità, il crash della lama e altri problemi. Attraverso l’utilizzo dell’output delle simulazioni dettagliate di Additive Science per le dimensioni del pool di melt e dei calcoli di porosità, gli utenti possono determinare i migliori parametri di processo definiti dall’utente.
Che tipo di clienti lavorano con te?
La versatilità e l’ampiezza degli strumenti ANSYS ci consente di lavorare a stretto contatto con molti diversi tipi di clienti, dall’Aerospace, al trasporto, all’energia, ai beni di consumo e alle grandi organizzazioni OEM, ai fornitori di startup, incluse le società di ingegneria e le strutture produttive. Lavoriamo anche a stretto contatto con i fornitori di macchine e materiali per fornire ai clienti comuni le migliori soluzioni ai loro problemi specifici.
Che consiglio avresti per un’azienda industriale che cerca di produrre usando la stampa metallica?
Metal Additive Manufacturing è una via per la creazione di prodotti straordinari che aiuteranno a crescere e migliorare il tuo business purché sia ​​utilizzato per le applicazioni appropriate. In passato il costo di iscrizione per le applicazioni “appropriate” è stato così elevato da limitare significativamente il numero di punti di ingresso. Una chiave per abbattere quella barriera è essere più efficienti. Le simulazioni dettagliate specifiche AM riducono significativamente la barriera dei costi in ogni fase del ciclo di sviluppo. In generale le aziende impiegano molto tempo e costa molto denaro per iniziare con AM in metallo. La formazione e l’istruzione derivanti dall’utilizzo del software accelera il tempo necessario per aggiornarsi rapidamente con l’industria; quindi sfruttare quegli strumenti che sono disponibili. Potrai risparmiare denaro, tempo e stress dei dipendenti utilizzando la simulazione. La suite AM diANSYS è l’unica soluzione che combina strumenti di progettazione tecnica, strumenti specifici AM per ogni parte della catena di sviluppo e strumenti di supporto per la convalida in un unico prodotto. Quindi ANSYS è la scelta ovvia per il software di simulazione AM.

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