Opublikowana przez Metallic Additive Manufacturing Focus Team [2], wchodzący w skład Manufacturing Process Simulation Working Group [3] Stowarzyszenia NAFEMS, książka How to – Model the Additive Manufacturing Process [1] prezentuje praktyczne porady na temat modelowania procesów wytwarzania przyrostowego. W ślad za książką zespół autorów podjął się przygotowania zestawu przykładowych problemów, najlepiej oddających złożoność symulacji procesów przyrostowych. Pierwszy z omawianych problemów dotyczy zjawiska wyboczenia, które można zaobserwować podczas druku cienkościennych struktur. Zachęcamy Czytelników do przeprowadzenia własnych symulacji w oparciu o zawarte poniżej i przytoczone informacje, a także do dzielenia się doświadczeniami ze społecznością NAFEMS.
Omawiany problem podkreśla podatność struktur cienkościennych na wyboczenia w ramach procesu druku 3D z metalu. Zjawisko wyboczenia jest wyraźnie widoczne na przykładzie rurowych komponentów przedstawionych na rysunku 1, gdzie po ukończeniu procesu druku i usunięciu podkładu, można zauważyć odkształcenie ścianek skierowane na zewnątrz. Analizując podobne geometrie detali, G. Vastola i inni [4], doszli do wniosku, że zaobserwowane odkształcenia pasują do wyników symulacji wyboczeń, zdecydowanie opowiadając się za identyfikacją tych odkształceń jako wyboczeń.
Więcej szczegółów zjawiska można znaleźć w referacie: Methodology and Validation of Rapid Prediction of Distortion for Powder-Bed Additive Layer Manufacture [6] i dotyczącym Ti6Al4V artykule: Distortion Prediction and Compensation in Selective Laser Melting [5]. Autorzy wykazali, że proponowana geometria wykazuje wyboczenia przy zastosowaniu szerokiego spektrum materiałów i parametrów procesowych. Wyboczenie następowało we wszystkich badanych konfiguracjach eksperymentalnych i numerycznych. Dla firm produkcyjnych i jednostek badawczych mających do czynienia z wytwarzaniem przyrostowym cienkościennych detali, możliwość prognozowania takiego zjawiska wyboczenia ma wielkie znaczenie przy doborze oprogramowania i metodologii symulacji.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 1/2 (208/209) styczeń/luty 2025
