來源:Materialise Materialise作為歐洲領(lǐng)先的、規(guī)模最大的3D打印企業(yè)之一,具備3D打印全流程的專業(yè)知識——從CAD系統(tǒng)導(dǎo)入部件,到數(shù)據(jù)處理和打印準(zhǔn)備,直至最后的生產(chǎn)管理。
Materialise多年來一直致力于軟件的開發(fā)和銷售,Magics 是其旗艦產(chǎn)品。這款軟件從為SLA(立體光固化成型)進(jìn)行打印準(zhǔn)備的內(nèi)部工具演化而來。
經(jīng)過多年的研發(fā),Magics在功能有了很大的擴(kuò)展,成為許多企業(yè)工作流程的關(guān)鍵。那么,我們一起來探索一下它能做什么,以及它的用戶體驗(yàn)如何吧!
Magics 現(xiàn)在能更好地控制蜂巢結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建,非常適合對零件進(jìn)行快速輕量化。
Magics本著提升軟件的易用性的目標(biāo),在近幾年的版本更迭中,用戶界面不斷更新。Magics所要解決的任務(wù)復(fù)雜多樣,因此,Magics軟件也分為多個(gè)功能模塊,有獨(dú)立的使用許可證。這樣的架構(gòu)使您沒有必要為塑料燒結(jié)的打印機(jī)購買包含金屬打印功能的許可證。
對使用之前版本客戶而言,他們可以感受到Magics 23在軟件布局上的一些變化。
舉例來說,使用最多的操作和選項(xiàng),例如顯示錯(cuò)誤,被移到了窗口底部的固定位置,并與其它常用命令——視圖切換和選擇功能放在一起。
建模與編輯功能的更新
雖然Magics最知名的是其3D打印文件修復(fù)和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備功能,但它還包含了一整套非常專業(yè)的工具包,能夠使部件滿足各種增材制造工藝的要求。在以往的抽殼、切割和合并零件等工具的基礎(chǔ)上,新版本又增加了一些關(guān)鍵功能。
其中一個(gè)新增的重要功能是在部件邊緣創(chuàng)建圓角。這聽上去沒有什么特別,但考慮到Magics里的操作是基于三角面片的,所以這并不是一個(gè)簡單的任務(wù)。
為部件邊緣創(chuàng)建圓角
在您選擇部件邊緣后,系統(tǒng)將根據(jù)您的需求創(chuàng)建圓角。由于這是在一個(gè)基于三角面片的增材數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)里直接完成的,因而它不是參數(shù)化的。對尖銳的邊緣進(jìn)行平滑處理,這對于希望在金屬增材加工中消除部件應(yīng)力集中現(xiàn)象的用戶來說是很有幫助的。
新版本中還有一項(xiàng)關(guān)于建模的更新與蜂巢結(jié)構(gòu)創(chuàng)建工具有關(guān)。它可讓您創(chuàng)建的自支撐蜂巢結(jié)構(gòu),完成部件輕量化。
創(chuàng)建可全局預(yù)覽和旋轉(zhuǎn)蜂巢結(jié)構(gòu),完成部件輕量化。
在新版本中,您可以全局預(yù)覽和旋轉(zhuǎn)蜂巢結(jié)構(gòu),來更好滿足你的需求。雖然跟當(dāng)今熱門的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)相比,蜂窩結(jié)構(gòu)似乎看起來有些過時(shí),但是它對于大型部件鑄造母模的輕量化來說非常合適。
關(guān)于布爾操作,新版本把一系列不同操作放到了同一個(gè)對話框里。
現(xiàn)在您可以在同一個(gè)對話框里執(zhí)行合并、刪減、切割等操作,軟件會清晰地給出您正在進(jìn)行的操作的預(yù)覽,智能化地用不同顏色標(biāo)明您選擇的幾何形狀,使整個(gè)流程更流暢、交互性更強(qiáng)。
在新版本Magics中,您還可以創(chuàng)建圓形拉力條用于疲勞測試
對于通用建模功能的更新,我最后還想說說創(chuàng)建材料測試部件。之前的Magics版本可以為材料測試創(chuàng)建單向或雙向拉伸桿,在新版本中,您還可以創(chuàng)建圓形拉力條用于疲勞測試。同樣有趣的是,您現(xiàn)在可以將它們整合到各種機(jī)器設(shè)置模板中,這樣您就能在特定設(shè)備上進(jìn)行打印的同時(shí),為質(zhì)量控制和可追溯性進(jìn)行材料測試。
為部件打標(biāo)簽
說到更具體的創(chuàng)建工具,用于為部件打標(biāo)簽和追溯的工具也進(jìn)一步完善。例如部件標(biāo)簽創(chuàng)建工具可以讓您快速為需要打印的部件創(chuàng)建各種幾何圖形的標(biāo)簽,這樣在部件的后處理階段您可以很容易地找到它們。
為部件打標(biāo)簽的功能更強(qiáng)大,給了用戶更多選擇,例如可分離標(biāo)簽和二維碼標(biāo)簽。
(記住,Magics的目標(biāo)客戶是有大量3D打印需求的用戶。)這項(xiàng)功能已經(jīng)擴(kuò)展到可以讓您使用任何基本形狀的標(biāo)簽,用以記錄更多信息,或使用不同的形狀來快速區(qū)分不同客戶或不同的處理需求。
強(qiáng)大的打標(biāo)簽功能
這項(xiàng)功能還能在部件表面創(chuàng)建二維碼。您可以決定標(biāo)簽尺寸、像素?cái)?shù)、數(shù)據(jù),然后選擇凹或凸的幾何形狀。我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)功能還可以實(shí)現(xiàn)在部件內(nèi)部創(chuàng)建二維碼,使其僅在通過工業(yè)X光照射時(shí)被看到。
支撐生成
Magics自面市以來,其核心關(guān)注點(diǎn)之一就是讓用戶能對數(shù)據(jù)處理進(jìn)行全面控制,使部件能高效地被打印出來。雖然Magics最初聚焦于SLA技術(shù)(當(dāng)時(shí)主流的打印技術(shù)),但這些年來,它的使用范圍已經(jīng)大大拓展,覆蓋了從聚合物到金屬打印的各種技術(shù)。
Magics 23的一個(gè)關(guān)鍵更新是對支撐結(jié)構(gòu)有了更好的控制
Magics軟件的一大亮點(diǎn)是它為支撐生成過程提供了更多控制,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了大多數(shù)機(jī)器當(dāng)前使用的系統(tǒng)(雖然自動但都是預(yù)先設(shè)定的)。
新版本Magics在增加新功能的同時(shí),也優(yōu)化了現(xiàn)有工具。這次更新改變了您管理支撐配置文件和參數(shù)集的方式。Magics的目標(biāo)客戶是應(yīng)用多種工藝、設(shè)備和材料的企業(yè),現(xiàn)在您能把這些信息組合起來放在單獨(dú)的配置文件中,然后與需要這些文件的同事共享。
創(chuàng)建自動角度支撐
在生成支撐方面也有具體的改進(jìn)。如果您對這個(gè)問題已經(jīng)有了一定的了解,您就會知道支撐的設(shè)計(jì)、部件與打印平臺的連接與部件本身的設(shè)計(jì)和擺放方式同樣重要,都是決定成功打印的關(guān)鍵因素。
雖然Magics早已在支撐生成方面有了豐富的功能,但仍在持續(xù)更新和完善。Magics 23版本的更新聚焦在自動的支撐優(yōu)化上。部件既需要有足夠的支撐使其可以被精確打印(沒有形變),也要確保支撐不能過量以免去除支撐的過程太過繁重。
創(chuàng)建自動角度支撐
為了節(jié)省打印準(zhǔn)備的時(shí)間,您現(xiàn)在可以通過創(chuàng)建自動角度支撐避免支撐底部與部件間的連接。Magics 23還允許您手動調(diào)節(jié)各種支撐的形狀,使得支撐可以直接與平臺連接。
與e-Stage for Metal軟件的集成
除了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工具之外,Materialise還開發(fā)了一套新的工具——e-Stage軟件。這個(gè)軟件集成了Materialise在軟件和打印服務(wù)方面豐富的知識與經(jīng)驗(yàn),它提供了一套自動支撐生成和優(yōu)化的工具,將原本需要手動完成的工作自動化。
最初,e-Stage軟件聚焦于SLA部件的處理,但是在Magics 23中,Materialise也引入了處理金屬部件的一整套工具。根據(jù)您選擇的軟件和工藝,軟件里內(nèi)置了相關(guān)的的最佳實(shí)踐。
例如,如果您在打印鋁制部件,您會需要更窄的支撐梁;如果您打印的是鈦合金部件,您會需要加強(qiáng)的支撐。
Magics 23與最新版本的e-Stage完全集成
e-Stage的關(guān)鍵改進(jìn)是讓您能編輯您的工作流程。在之前版本的e-Stage和Magics里,支撐生成是一次完成、不可更改的。如果您想要編輯支撐,就必須將其整個(gè)刪除后重新開始。
Magics與最新版本的e-Stage完全集成后,您可以控制工作流里的每一步。首先,您找到模型上需要支撐的點(diǎn),然后生成支撐。您可以在任何時(shí)候回退,以修改連接點(diǎn)、支撐等等。
這個(gè)流程就其本身而言已經(jīng)非常有意義,但如果將我們接下來要討論的仿真功能考慮進(jìn)去,完整的流程就更令人信服了。
使用Magics 23進(jìn)行金屬3D打印仿真
增材制造與仿真
這是Magics 23另一個(gè)新增的領(lǐng)域。Materialise與Simufact Additive(MSC軟件的子公司)合作開發(fā)了一個(gè)基于體素的金屬增材制造仿真解決方案。它可對您部件的打印流程進(jìn)行逐層仿真,特別關(guān)注打印失敗的風(fēng)險(xiǎn)和打印過程對部件形狀的影響。
體素模型本身可能不夠精細(xì),但優(yōu)勢是能高效地在您的工作站上進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)體素模型隨后可疊加到高像素的原始3D模型上。
使用仿真模塊降低打印失敗的風(fēng)險(xiǎn)
這些工具不僅能給您關(guān)于部件和打印過程的反饋,還能讓您在第一時(shí)間了解可能發(fā)生的問題以便提前解決。
一個(gè)很好的例子是在使用金屬粉床系統(tǒng)時(shí)存在的刮刀碰撞風(fēng)險(xiǎn)。在打印部件時(shí),可能產(chǎn)生局部形變或整個(gè)部件的形變,導(dǎo)致固化的材料發(fā)生垂直位移,與刮刀發(fā)生碰撞。Magics可對這一過程進(jìn)行仿真,找到潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,然后通過重新擺放部件、對部件再設(shè)計(jì)或改進(jìn)其支撐結(jié)構(gòu)來降低打印失敗的風(fēng)險(xiǎn)。
Materialise在Magics 23中引入了金屬增材制造仿真工具,讓您可以看到部件在打印時(shí)的成型過程(和形變)
另一項(xiàng)有趣的功能是發(fā)現(xiàn)收縮線的風(fēng)險(xiǎn)。如同在模具制造過程中一樣,收縮線會出現(xiàn)在兩部分實(shí)體材料連接的地方。需要特別注意的是,當(dāng)前的仿真工具只關(guān)注部件在打印平臺上尚未將支撐去除時(shí)的形變。
雖然預(yù)測部件與打印平臺分離并去除支撐后的形變理論上也是可行的,不過,當(dāng)前的Magics還沒有考慮到去除支撐及其它可能的熱處理的次序。這兩種情況也會對部件的形變產(chǎn)生影響。
總結(jié)
Magics軟件已經(jīng)在市場上銷售了很多年,它匯集了Materialise幾十年來為全世界客戶打印大量各種工藝的部件后所總結(jié)的知識與最佳實(shí)踐。
現(xiàn)今的Magics是一個(gè)模塊化的軟件包,它可以讓客戶在多個(gè)方面受益。其為部件導(dǎo)入、修復(fù)和處理的核心功能隨著每次版本更新都在不斷優(yōu)化完善。
當(dāng)您需要更具體的功能時(shí),其模塊化的優(yōu)勢便展現(xiàn)出來。如果您使用聚合物燒結(jié)設(shè)備,您可以增加相關(guān)模塊。如果您剛開始金屬3D打印,Magics也有一套成熟的工具幫助您更高效地進(jìn)入這一領(lǐng)域。
當(dāng)然,大多數(shù)設(shè)備都有自帶的軟件,但如果您在同時(shí)應(yīng)用多種工藝,那一套集中化的通用工具就非常有必要了。
雖然我從不對廠商提供的關(guān)于節(jié)省時(shí)間的數(shù)據(jù)感興趣,然而,您確實(shí)可以通過使用Magics獲得實(shí)實(shí)在在的效率提升。Materialise計(jì)算得出的結(jié)果是,在部件打印后,您就會認(rèn)識到在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備上投入的巨大回報(bào),包括后處理(得益于更智能化支撐設(shè)計(jì))和材料節(jié)?。ㄓ绕鋵τ诜鄞蚕到y(tǒng))。
如果您從事高端增材制造,無論是技術(shù)驗(yàn)證還是規(guī)模化生產(chǎn)上,相比于對不同設(shè)備或工藝應(yīng)用不同的系統(tǒng),Magics這樣的系統(tǒng)能為您帶來明確的優(yōu)勢。 |
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