Desktop Metal发布金属3D打印仿真软件：Live Sinter

aau讯（编辑 许乐）据外媒报道，知名3D打印企业Desktop Metal于最近对外推出了最新的仿真软件—Live Sinter。该软件旨在取代与金属3D打印相关的反复试验过程，例如其企业自身的粘合剂喷射技术。

众所周知，在金属粘合剂喷射过程中，需要将零件模型从打印机中取出并放入脱脂站，在该站中去除多余材料。然后将它们在熔炉中烧结，以使其更致密、更坚固。但是，此过程最多可缩减原始打印尺寸的20％。但在这一过程中，可能会引起其他的问题，如因没有适当的支撑结构而导致的功能失真。因此，出现裂纹和变形的零件可能需要再次打印零件或执行后处理程序。对于使用传统金属注射成型（MIM）制成的许多零件也是如此，因此，这也在一定程度上激发了金属粘结剂的喷射。

像许多金属3D打印领域一样，工程师和操作人员不得不依靠繁琐且昂贵的试错过程来获得合适的零件。 而新推出的Live Sinter则通过创建“负偏移”几何形状来模拟并自动补偿收缩和变形，从而解决了因此类问题而到导致的零件失败。一旦进行了打印和烧结，这些几何形状就意味着可以产出正确的组件。

该软件在GPU加速的多物理引擎上运行，该引擎通过对“成千上万个相连的粒子质量和刚体”之间的相互作用进行建模。通过无网格有限元分析对该问题进行了进一步完善，分析了诸如应变、应力和位移之类的因素，从而模拟了收缩、变形、风险和失效，从而有可能在生产之前验证设计。

“Live Sinter是通过与基于烧结的挑战联合而开发的，而不是与之对抗。通过这样做，该软件会生成负偏移零件几何形状，并烧结成预期的形状和尺寸规格。”Desktop Metal副总裁Andy Roberts说道。“它还解决了烧结方面的一些最大挑战，例如使用镶嵌机。多年来，依靠少数具有多年实践经验的工程师的直觉，创建出适合各种应用的零件。现在，使用Live Sinter，此过程变得更加容易、可预测和可控制。”

该软件可以在短短五分钟内模拟一个烧结周期，而在创建合适的负偏移几何形状之前，最快可以在15分钟内完成。如果以后将它们添加到工作流程中，它还可以与新材料、烧结硬件和工艺参数一起使用。

此外，该软件还可以创建几何形状，如果没有该软件，则很难进行烧结。这可以通过增强零件的形状和尺寸公差来实现。反过来，Desktop Metal建议可以在第一时间正确生产零件，包括具有复杂几何形状的零件，从而减少与打印和后处理相关的时间和成本。该公司建议甚至可以在没有支撑结构的情况下烧结零件。

据了解，Live Sinter将于2020年第四季度首次在Desktop Metal的车间系统中使用，并于2021年在生产系统中使用。该公司指出，该工具适用于任何基于烧结的粉末冶金工艺。这包括金属注射成型。但据该公司推测，它也可以与ExOne的金属粘合剂喷射一起使用。

据了解，与金属粘合剂喷射相关的反复试验过程可能涉及不同的工作流程，但是几乎所有金属3D打印技术都会出现这种工作流程。就像烧结炉中发生的非常复杂且难以预测的物理学一样，金属粉末床聚变（PBF）和定向能量沉积等技术也是如此。

根据此前经验，解决此问题的方法是使用一系列热像仪和其他传感器，这些传感器可用于在构建过程中检测问题。但是，随着金属3D打印越来越被视为可行的工业生产工具，客户要求更好的质量控制。尽管大多数技术仍缺乏闭环打印管理，但金属3D打印研发人缘正朝着这个方向发展，而模拟软件则扮演着关键角色。

正如该公司在其他地方介绍的那样，许多公司正在通过转向模拟解决方案来预测和补偿打印过程中的问题。 例如，ANSYS为其金属3D打印仿真软件收购了3DSIM，并且正在将其集成到EOS的金属PBF机器中。 开发用于AM的仿真工具的其他公司还包括Hexagon、Altair、Siemens、PTC、Materialise。而Velo3D具有自己的仿真技术，结合高度受控的打印过程，不仅可以进行闭环金属3D打印，而且还可以有限地依赖支撑结构。

而根据SmarTech Analysis最近发表的“ 2020年增材制造软件市场”报告的预测，到2027年，增材制造软件的市场将达到37亿美元。仿真可能是这一惊人增长的核心，而Desktop Metal则对此进行了证明，仿真工具不仅在PBF中需要，在金属粘合剂喷射中也需要。

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