Diez empresas que ofrecen software de simulación de impresión 3D de vanguardia

Como hemos visto anteriormente, la impresión 3D se está expandiendo rápidamente más allá de la creación de prototipos hacia la producción. Sin embargo, esta transición no está exenta de desafíos, siendo la repetibilidad del proceso y la garantía de calidad dos cuestiones citadas por muchos fabricantes. Por lo tanto, no es sorprendente que los fabricantes estén buscando formas de optimizar los procesos de AM en la búsqueda de una mayor repetibilidad y confiabilidad.

El software de simulación podría ser una forma de lograrlo. Al permitir la consistencia y las piezas de mayor calidad, la simulación es una herramienta que puede mejorar aún más los procesos de AM. Por lo tanto, hemos elaborado una lista de 10 empresas de software que ofrecen soluciones de simulación innovadoras para la producción de AM, junto con sus características clave. Pero primero, descubramos por qué la simulación es importante para la fabricación aditiva.

Los beneficios del software de simulación de impresión 3D

Lograr piezas impresas en 3D con éxito requiere una comprensión de los procesos de diseño y producción. Las piezas metálicas, por ejemplo, pueden tener malas propiedades mecánicas debido a la porosidad o deformarse debido a tensiones residuales. En el caso de los plásticos, las piezas pueden deformarse, fallar o tener problemas con la adherencia al lecho. Si bien la adopción de un método de prueba y error ha sido un enfoque común para las empresas que buscan un proceso repetible, esto puede implicar la modificación de los parámetros de impresión varias veces antes de lograr una impresión exitosa.

La respuesta a la calidad y repetibilidad de las piezas en la impresión 3D puede estar en el software de simulación. Esto se refiere a cualquier simulación del proceso de impresión 3D, y algunos de los beneficios clave incluyen:

• Mayor probabilidad de éxito :El software de simulación puede ayudar a evitar impresiones fallidas al evaluar el diseño y el rendimiento de una pieza.
• Una mejor comprensión de los procesos de AM :Con la simulación del proceso de impresión 3D, es más fácil comprender variables clave como la orientación de la impresión, la potencia y velocidad del láser, la ubicación de los soportes y cómo afectan las piezas que se imprimen.
• Optimización de la producción :Dado que la simulación ayuda a reducir la probabilidad de deformación de la pieza, se puede aumentar la velocidad de producción y el posprocesamiento y hacer que el proceso de impresión sea más repetible.

• Costos reducidos :La simulación de piezas puede reducir el costo total de la fabricación aditiva al minimizar el desperdicio de material causado por impresiones fallidas.

10 opciones de software de simulación para impresión 3D

1. Impresión aditiva ANSYS

Tecnologías compatibles :SLM / DMLS

Qué se ofrece :El software Additive Print de la empresa estadounidense de simulación de ingeniería ANSYS ayuda a validar el diseño de piezas metálicas mediante la predicción de varios elementos del proceso de impresión. Por ejemplo, el software puede ayudar a visualizar la fabricación de una pieza, proporcionando información sobre posibles distorsiones y áreas de una pieza que pueden verse afectadas por la tensión residual. El software también se puede utilizar para crear automáticamente estructuras de soporte óptimas y generar archivos STL con compensación de distorsión.

Además de su solución Additive Print, ANSYS también ofrece Additive Suite y Additive Science. El primero incluye capacidades adicionales como optimización de topología y análisis térmico. Este último se utiliza para ajustar los parámetros de la máquina y el material, así como para la simulación de la microestructura, lo que ayuda a comprender las propiedades de la pieza impresa final.

2. FLOW-3D de Flow Science

Tecnologías compatibles :SLM / DMLS, DED, Binder Jetting

Qué se ofrece :Desarrollado por Flow Science con sede en EE. UU., FLOW-3D es capaz de simular aspectos de varios procesos de impresión 3D, incluida la fusión en lecho de polvo, DED y Binder Jetting. Con las tecnologías de fusión de lecho de polvo, FLOW-3D se puede utilizar para simular la distribución del polvo, la fusión del polvo con láser, la formación de la masa fundida y la solidificación. Al hacer esto, los usuarios pueden evaluar con precisión las distorsiones térmicas, la porosidad y otros problemas que afectan la calidad de una pieza impresa en 3D.

FLOW-3D puede ser una herramienta útil para laboratorios de investigación y universidades académicas que desarrollen nuevos polvos metálicos para la fabricación aditiva. Con un enfoque multifísico del proceso de impresión, FLOW-3D ofrece información valiosa sobre el proceso que ayuda a optimizar los parámetros de impresión y proporciona una mejor comprensión de la microestructura del polvo.

3. COMSOL Multiphysics®

Tecnologías compatibles :SLM / DMLS, SLS, FDM

Qué se ofrece :El software COMSOL Multiphysics®, desarrollado por la empresa holandesa COMSOL, tiene como objetivo optimizar el proceso de fabricación aditiva tanto para plásticos como para metales. El software ayuda a predecir las propiedades mecánicas y microestructurales del producto final, como la forma final, la deformación y los niveles de tensión. Al modelar y evaluar los parámetros del proceso, el software de COMSOL identifica la mejor estrategia de impresión y geometría de la pieza para lograr la calidad industrial adecuada para una pieza impresa.

El software podría ser una adición útil para los equipos de investigación que estudian los procesos de fabricación aditiva, así como para los usuarios industriales que deseen verificar la calidad y el rendimiento de sus piezas fabricadas de forma aditiva.

4. Fabricación aditiva ESI

Tecnologías compatibles :SLM / DMLS, DED

Qué se ofrece :La empresa francesa ESI ha desarrollado su herramienta de simulación con un enfoque en la identificación de defectos de fabricación, tensiones residuales y niveles de porosidad. Al tratar con múltiples aspectos físicos del proceso de impresión, ESI Additive Manufacturing puede predecir el comportamiento de una pieza a medida que se construye, así como sus propiedades y calidad finales del material (por ejemplo, rugosidad y distorsiones de la superficie) después de retirarla de la plataforma de construcción. .

5. GENOVA 3DP de AlphaSTAR Corporation

Tecnologías compatibles :SLS, SLM / DMLS

Qué se ofrece :Dirigido a investigadores y usuarios comerciales, el paquete de simulación GENOA 3DP puede predecir deformaciones, tensiones residuales, fracturas y huecos en piezas producidas de forma aditiva. Para encontrar las condiciones óptimas de impresión, la herramienta de software proporciona a los ingenieros una plataforma para replicar el material AM y los parámetros del proceso y evaluar los puntos débiles de esos parámetros. Si bien GENOA 3DP se desarrolló originalmente teniendo en cuenta los termoplásticos, la herramienta de simulación se ha actualizado recientemente para agregar capacidades de simulación de metal AM.

6. Digimat-AM de e-Xstream

Tecnologías compatibles :FDM, SLS

Qué se ofrece :Digimat-AM es la solución de e-Xstream para la simulación de procesos de impresión 3D en plásticos y compuestos. El software Digimat-AM cuenta con una base de datos de materiales incorporada, que permite el cálculo de las propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas de un material, así como la deformación, la tensión residual y la porosidad de una pieza.

Una característica interesante de Digimat-AM es la capacidad de analizar el rendimiento de la pieza en lo que respecta a la orientación de la separación durante el proceso de impresión. Esta característica es particularmente importante para FDM, donde el eje Z de una pieza suele ser mucho más débil que los ejes X e Y. Al utilizar los datos de simulación, los ingenieros pueden encontrar la mejor orientación de impresión para garantizar que las áreas para las que la resistencia es esencial se impriman a lo largo de los ejes X e Y.

7. Amphyon de Additive Works

Tecnologías compatibles :SLM / DMLS

Qué se ofrece :Amphyon, desarrollado por la start-up alemana Additive Works, se centra en los procesos de impresión 3D de metales. Amphyon puede simular varias etapas del proceso de fabricación aditiva, desde el proceso de impresión en sí hasta los pasos de posprocesamiento, como la eliminación de la placa de construcción y el tratamiento térmico secundario.

El software es adecuado para empresas que están aprendiendo a lidiar con problemas comunes de impresión 3D de metales y buscan formas de optimizar la producción. Por ejemplo, con la ayuda del proceso de reconstrucción simulado, las tensiones y las deformaciones de la pieza se pueden calcular y factorizar en un nuevo diseño libre de defectos de una pieza, logrando así una mayor calidad de la pieza y una mayor estabilidad del proceso.

8. Aditivo Simufact de Simufact

Tecnologías compatibles :SLM / DMLS

Qué se ofrece :Simufact Additive es un paquete de software basado en la nube desarrollado por el especialista alemán en software de simulación Simufact. Ofrece un conjunto de herramientas para reproducir los procesos clave de AM de metales y los pasos posteriores, como el tratamiento térmico. El software ayuda al usuario a identificar la mejor orientación de construcción, optimizar las estructuras de soporte automáticamente e identificar posibles problemas de fabricación.

Una característica que encontramos particularmente atractiva es la compensación de distorsión. Esto se refiere a la optimización automática de la distorsión de una pieza definiendo desviaciones tolerables y luego generando la geometría con la deformación mínima. Al utilizar esta herramienta, los diseñadores e ingenieros pueden evitar costosas impresiones de prueba.

9. Netfabb de Autodesk

Tecnologías compatibles :SLM / DMLS, DED

Qué se ofrece :Autodesk es uno de los principales desarrolladores de software para impresión 3D. Además de su conocida función de diseño generativo, Autodesk Netfabb ofrece herramientas de simulación que pueden predecir el comportamiento térmico y mecánico de las piezas, identificando deformaciones en un entorno virtual. Con sus capacidades basadas en la nube disponibles en Netfabb Premium y Netfabb Ultimate, la simulación se puede realizar en piezas complejas mucho más rápido que con los solucionadores locales.

10. Dassault Systèmes SIMULIA

Tecnologías compatibles :SLM / DMLS, FDM, SLS

Qué se ofrece :SIMULIA es un producto de software que se utiliza para optimizar el proceso de impresión a través de la simulación, así como para predecir distorsiones de piezas, tensiones residuales y microestructuras en piezas metálicas y compuestas.

El software incluye un conjunto de herramientas que ayudan para superar el problema de la previsibilidad en las construcciones de máquinas. Por ejemplo, el software SIMULIA se puede utilizar para simular la microestructura de un material, capturando cualquier cambio en el material que pueda ocurrir durante el proceso de impresión. Luego, los resultados de la simulación se pueden aplicar para seleccionar el mejor material para una aplicación específica.

Software de simulación:un paso hacia una mayor confiabilidad y automatización

Las empresas que utilizan la fabricación aditiva para la producción reconocen cada vez más el valor de la simulación para todos los aspectos del proceso de fabricación. Como se ve en la lista, muchas empresas de software centran sus soluciones en la impresión 3D de metales, que ha experimentado un crecimiento explosivo en los últimos años. Para metal AM, la simulación no solo ayuda a comprender mejor, evaluar y comprender el proceso de impresión, sino que también impulsa la tecnología hacia una mayor repetibilidad y precisión, superando un enfoque costoso de prueba y error.

En el futuro, esperamos que el software de simulación sea más preciso en la predicción de problemas, especialmente en la impresión 3D de metales, y sea capaz de corregir defectos y optimizar los parámetros de impresión. Dado que la fabricación aditiva también avanza hacia una mayor automatización, el software de simulación será uno de los factores cruciales para acelerar esta transición y sentar las bases para una producción aditiva inteligente y altamente optimizada.