Un enfoque automatizado de código abierto para la simulación de desunión en la fabricación aditiva por extrusión de metal
Autores: Rosnitschek, Tobias; Glamsch, Johannes; Lange, Christopher; Alber-Laukant, Bettina; Rieg, Frank
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un enfoque automatizado de código abierto para la simulación de desunión en la fabricación aditiva por extrusión de metal
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Metal
Fabricación aditiva
Orientación
Desmoldeo
Sinterización
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Como alternativa a los procesos basados en lechos de polvo, las piezas metálicas se pueden fabricar aditivamente mediante la fabricación aditiva por extrusión. En este proceso, se deposita un filamento de polímero altamente relleno y posteriormente se desliga y se sinteriza. Elegir una orientación adecuada de la pieza que satisfaga los requisitos de los procesos de desligado y sinterización es crucial para un proceso de fabricación exitoso. Para determinar la orientación óptima para el desligado, primero, la pieza debe ser escalada para compensar la contracción inducida por el sinterizado. Luego, se realiza un análisis de elementos finitos para verificar que las tensiones máximas debidas a la carga muerta no excedan los límites de tensión crítica. Para facilitar este proceso de selección, en este artículo se muestra un enfoque basado en software de código abierto para determinar de manera eficiente la orientación óptima de una pieza durante el desligado. Esto automatiza el escalado, la simulación de desligado y el posprocesamiento para las seis direcciones principales. El marco de simulación automatizado presentado se examina en tres ejemplos de aplicación y proporciona resultados plausibles en un contexto técnico para todas las piezas de ejemplo, lo que conduce a diseños de piezas más robustos y a una reducción de pruebas experimentales. Por lo tanto, el marco presentado es una herramienta útil en el proceso de desarrollo de productos para aplicaciones de fabricación aditiva por extrusión de metal.
Descripción
Como alternativa a los procesos basados en lechos de polvo, las piezas metálicas se pueden fabricar aditivamente mediante la fabricación aditiva por extrusión. En este proceso, se deposita un filamento de polímero altamente relleno y posteriormente se desliga y se sinteriza. Elegir una orientación adecuada de la pieza que satisfaga los requisitos de los procesos de desligado y sinterización es crucial para un proceso de fabricación exitoso. Para determinar la orientación óptima para el desligado, primero, la pieza debe ser escalada para compensar la contracción inducida por el sinterizado. Luego, se realiza un análisis de elementos finitos para verificar que las tensiones máximas debidas a la carga muerta no excedan los límites de tensión crítica. Para facilitar este proceso de selección, en este artículo se muestra un enfoque basado en software de código abierto para determinar de manera eficiente la orientación óptima de una pieza durante el desligado. Esto automatiza el escalado, la simulación de desligado y el posprocesamiento para las seis direcciones principales. El marco de simulación automatizado presentado se examina en tres ejemplos de aplicación y proporciona resultados plausibles en un contexto técnico para todas las piezas de ejemplo, lo que conduce a diseños de piezas más robustos y a una reducción de pruebas experimentales. Por lo tanto, el marco presentado es una herramienta útil en el proceso de desarrollo de productos para aplicaciones de fabricación aditiva por extrusión de metal.