Hexagon和Raytheon开发出可预测金属3D打印缺陷的新软件工具

2022年11月4日，南极熊获悉，瑞典软件开发商Hexagon和航空航天公司Raytheon Technologies联合开发出一款检测程序，使金属3D打印机用户能够在零件缺陷发生之前进行预测和预防。

这款程序是利用两家公司的联合软件专业知识开发，据说可以让设计者评估即将打印的结果，而不需要通过艰苦的试错过程。该软件工具旨在补充海克斯康（Hexagon）的Simufact Additive平台，据说将推出类似的用户界面，以便用户能够获得更多的功能，但不必重新学习界面。

海克斯康全球业务发展总监Jeff Robertson说："我们与雷神技术公司合作，提供一个直观和可访问的工具，帮助工程师快速预测和减少风险。在中尺度上评估完整的激光粉末床熔融（LPBF）部件的能力将减少实现部件认证的努力，从而支持工业化。"

△Hexagon的Simufact Additive平台被用来分析一个零件。图片来自海克斯康。

雷神公司的3D打印之旅

雷神公司（Raytheon）总部位于弗吉尼亚州，是一家航空航天和国防方面的跨国公司。因此，该公司的研发工作横跨多个行业和技术，但它对3D打印一直保持着长期的兴趣，特别是在其业务的航空航天方面。2020年7月，"美国制造 "将雷神公司列为其项目呼吁的赢家之一，并颁发了841,000美元的资金奖。

该公司提交的项目，包括来自其情报和空间、导弹和国防以及研究中心部门的投入，建议开发一个修订的LPBF软件工作流程。雷神公司说，利用这个软件，采用者就有可能用传统的增材制造出拓扑优化的 "特殊设计"，比如为美国空军优化的3D打印光学支架。

发动机制造商和雷神公司的子公司Pratt&Whitney也是该技术的长期采用者。在2019年的国际巴黎航展上，吉凯恩（GKN）航空航天公司透露，它已将与该公司的合作关系扩大到GTF发动机部件的3D打印，包括一个编组风扇外壳安装环和风扇垫片。

对Simufact Additive的补充

海克斯康现有的Simufact Additive计划旨在使金属3D打印机用户通过在打印前模拟构建来减少测试的时间。该平台与LPBF、直接能量沉积（DED）和粘结剂喷射技术兼容，采用多尺度的方法来处理问题，范围从机械检查到全面的热-机械瞬态分析。

Simufact Additive平台本身是基于数值模拟专家MSC软件公司的MARC求解器，该技术涵盖了广泛的物理效应，已被调整用于3D打印。在SimufactAdditive中，该软件工具允许用户最小化残余应力，补偿变形，识别潜在的零件故障，评估后处理的影响，优化构建板嵌套等等。

从本质上讲，该程序通过使采用者在将结果与构建的目标几何形状进行比较之前模拟打印，使缺陷清晰化，然后通过分析强调修复。据海克斯康称，Simufact Additive最终减少了制造商的学习过程，同时确保他们优化员工的生产力，并尽量减少产品的上市时间。

在其最新的软件创新中，海克斯康的制造智能部门与雷神技术公司的普拉特和惠特尼业务合作，开发了一个全新的模拟工具。除了作为Simufact Additive的补充外，据透露，该技术将使设计者能够根据材料、几何形状和打印工艺的组合来评估打印结果。

它还表示，软件用户界面的相似性将使其易于集成到现有的制造工艺中，而不需要广泛的培训，Pratt&Whitney公司的材料和工艺高级研究员David Furrer补充说，这将 "帮助具有各种经验水平的制造商以更高的效率制造更好的产品"。

△使用ANSYS软件评估的涡轮机叶片。图片来自ANSYS

如今的Simufact Additive平台已经被证明很受欢迎，因为它的客户群包括奥迪、奔驰和捷豹等，但它远不是这个领域的唯一软件。例如，ANSYS Additive Print允许用户评估材料在构建过程中的应力或变形情况，并采取纠正措施，以便在第一时间获得正确的零件。

同样，Riven的WarpAdapted Model软件允许用户从最初的设计中获取并使用全部件的3D数据，在几分钟内识别并纠正错误。该软件旨在与Authentise AMES合作，与FFF、SLA、MJF和粘结剂喷射兼容的技术，可释放出完整的上下文数据捕获，作为从零件模型中挑出缺陷的一种手段。