Simufact Additive：面向增材製造的協作仿真工程工具

增材製造是賽峰製造中心已使用多年的工藝。賽峰增材製造公司是一個附屬於賽峰專用研究中心 Safran Tech 的技術平臺，旨在支持增材製造技術在集團內的廣泛應用：首先推薦工具和標準，同時通過使用場景對解決方案進行評估和驗證，然後與集團的各個公司一同部署、使用這些工具。

在各個工業領域中，金屬部件的增材製造已日益普及。這一技術的主要優勢在於幾何設計自由度，允許根據目標功能來製作經過優化的形狀。現已開始用於高技術部件的批量生産，尤其是在航空和航天工業。采用 3D 打印技術的另一個重要收益是，既能降低零件生産的重量、成本及複雜性，又不會影響材料的可靠性和耐用性。

增材製造挑戰

雖然有些應用已經進入生産階段，但仍有大部分應用處於概念驗證階段。因此，爲擴大增材製造的使用並充分運用這項技術，須加強對增材製造工藝進行精細建模的能力——從更廣義的方面講，要提高集團內部有關員工對該技術的了解。

賽峰集團增材製造方法、工具及應用團隊正是在此背景下應運而生的。團隊的目標是對增材製造工藝仿真解決方案進行評估和鑒定，然後推動其在各個賽峰經營部門內的部署。

增材製造工藝仿真

激光束熔融（LBM）工藝是賽峰增材製造公司較爲關註的製造工藝之一。該工藝仿真旨在識別製造過程中因零件變形而導緻的問題，以及零件及其支撐結構的潛在失效風險。

賽峰向 MSC 軟件尋求幫助，後者可提供涵蓋整個製造過程的獨特解決方案，從零件的初始熔化階段一直到完成最終的 HIP 處理（熱等靜壓），其中包括所有的後處理操作，例如應力松弛熱處理、底闆切割以及支撐拆除。這一解決方案就是 Simufact Additive。

賽峰增材製造公司對以下兩方面的應用反複使用該軟件進行可行性研究：

• 用於生産支持：實現工藝的虛擬開發和驗證，以便減少機器上的實物叠代；

• 用於上遊的産品設計階段：檢查零件的可製造性，並且在産品設計階段考慮到與工藝有關的特定約束條件。

Simufact Additive 可識別製造階段和後處理操作過程中因零件變形引起的潛在問題、與二次塗覆機碰撞的風險以及零件本身或零件附屬支撐結構的潛在失效風險。圖 1 和圖 2 舉例說明了在增材製造過程中可能發生的兩種失效類型：在製造過程中粉末床中的 3d 打印機刮刀/工件碰撞，以及在製造過程中因零件中的固有應力而在 3d 打印期間形成大規模裂紋。

圖1：3D打印機刮刀/工件碰撞對粉末床的影響示例

圖2：製造過程中因零件變形而在LBM零件上出現的宏觀裂紋示例以及零件的Simufact Additive應力預測（紅色爲高，藍色爲低）

Simufact Additive 爲賽峰集團帶來的收益

Simufact Additive 是一種預測性軟件，可大幅縮短賽峰的生産準備時間，它不僅能在上遊使用虛擬開發技術來限製製造叠代開發的次數，還能在零件設計階段從産品設計層面來預測工藝的效果和局限性。

Simufact Additive 解決方案的附加值之一是能讓賽峰將兩類工作（工程和生産）合二爲一。一方面是非常註重零件的運行性能、來自工程部門的零件設計人員，另一方面是掌控工業流程及其相關約束條件的方法策略辦公室。Simufact Additive 是面向仿真工程的理想解決方案，有助於同一項目中不同商業活動之間的對話。此外，該軟件易於使用，采用了以業務爲導向的直觀界面，可以快速、方便地掌握/擁有。

結論

賽峰增材製造公司充分挖掘 Simufact Additive 解決方案的附加值，以確保將增材製造工藝整合到其“産品—工藝”開發流程中，其中包括上遊的産品設計階段以及下遊的投入生産階段。

如今，賽峰增材製造公司緻力於將 Simufact Additive 解決方案的應用推廣到不同類型的零件和不同等級的材料中，以改進整個增材製造的設計過程。MSC 軟件支持賽峰增材製造公司和賽峰集團通過該解決方案達成這一目標：實現全球增材製造價值鏈的整合，以確保質量和開放的數字化連續性。