AIM3D и Naddcon внедряют цифровую технологическую цепочку для 3D-печати

Немецкий научно-исследовательский центр Naddcon объединил 3D-принтер AIM3D ExAM 255 с программным обеспечением Siemens NX, что позволяет пользователям Siemens NX напрямую контролировать и управлять 3D-принтером из программного обеспечения.

«Наш цифровой подход NX предназначен для лучшего использования технологии машин CEM с точки зрения проектирования и подготовки производства. Здесь имеется значительный потенциал для поверхностей произвольной формы, то есть для реальных трехмерных контуров, а также для стратегий бионического дизайна», — говорит Себастьян Калленберг, инженер по приложениям и разработкам в Naddcon.

AIM3D — немецкая компания, занимающаяся 3D-печатью различных материалов. AIM3D сообщает, что 3D-принтер ExAM 255 представляет собой принтер для экструзии материалов на основе гранул. 

Naddcon сделала процесс 3D-печати непрерывной цифровой цепочкой, от проектирования компонентов до производства и постобработки. Например, теперь пользователи могут использовать альтернативный подход к управлению 3D-принтерами и созданию G-кода. G-код — это язык программирования, который используется для программирования машин с числовым программным управлением. Он состоит из условий пути (G-слов) и дополнительных признаков (M-слов), каждому из которых отведено движение или действие.

Сообщается, что мост между прошивкой машины AIM3D и средой CAD/CAM Siemens NX позволяет интегрировать 3D-принтер в обрабатывающую машину CAM. Используя подходы CAD, CAM и CAE, NX предлагает пользователю комплексный инструмент для проектирования и итеративной оптимизации аддитивных компонентов. В зависимости от желаемого профиля требований 3D-компоненты могут быть оптимизированы с точки зрения бионики, поверхностей произвольной формы, выборочной плотности (переменные стратегии заполнения) и уменьшения веса (например, сетчатые структуры). Волокна могут быть уложены таким образом, чтобы оптимизировать поток сил, который описывает жесткость или эластичность и способность к механической нагрузке. Кроме того, также доступны система баз данных и мощные имитационные модели.

Согласно AIM3D, весь процесс 3D-печати, от проектирования до производства, можно эффективно контролировать, детали можно проектировать оптимально и при этом достигать высокой воспроизводимости. NX позволяет точно моделировать работу машины, а это означает, что скоростью перемещения, производительностью экструдера и температурой можно управлять с высокой точностью в зависимости от геометрии детали.

Себастьян Калленберг, инженер-проектировщик компании Naddcon, продемонстрировал возможности этой системной интеграции с помощью стандартизированного демонстрационного компонента, изготовленного из полиамида, армированного стекловолокном (PA6 GF30), конструкция которого должна была быть оптимизирована с использованием NX.

Сначала Калленберг построил кинематическую модель 3D-принтера, интегрировав CAD-модель ExAM 255 в NX, а также задав кинематические оси и определив нулевую точку станка. Следующим шагом была генерация траектории инструмента для экструдера системы AM. Это включает в себя создание траекторий на основе операций обработки и геометрии компонента. Третьим было машинное моделирование ExAM 255, то есть моделирование траектории инструмента с соответствующими осевыми движениями модели станка. Применение материала, а также возможные столкновения машин также могут быть смоделированы. Основным аспектом здесь является программирование постпроцессора для преобразования траекторий инструмента NX в числовой G-код, который может интерпретировать 3D-принтер.

С помощью NX к демонстратору можно было применить несколько оптимизаций. Чтобы оптимизировать конструкцию всей детали, пользователи могут изменять плотность, добавлять решетчатые структуры для уменьшения веса, контролировать усадку, применять ребра жесткости, перемещать отверстия и печатать их в 3D на сертифицированном 3D-принтере.