47
Siemens NX AM, самое мощное решение для индустриализации аддитивного производства Чиж Олег Васильевич - Менеджер по развитию направления «Автоматизация обработки (NX CAM)»

Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

  • Upload
    others

  • View
    19

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Siemens NX AM, самое мощное

решение для индустриализации

аддитивного производства

Чиж Олег Васильевич - Менеджер по развитию направления

«Автоматизация обработки (NX CAM)»

Page 2: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Широкое применение аддитивного производства

Seite 3

Примеры в пищевой промышленности

Page 3: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Широкое применение аддитивного производства

Примеры в архитектуре

Page 4: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Широкое применение аддитивного производства

Примеры товаров народного потребления

Page 5: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Широкое применение аддитивного производства

Примеры товаров интерьера

Page 6: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Широкое применение аддитивного производства

Примеры товаров высокой моды

Page 7: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Широкое применение аддитивного производства

Примеры в автомобильной промышленности

Page 8: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Широкое применение аддитивного производства

Page 9: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Доходы от рынка 3D-печати (млн. $)

Доходы от рынка 3D-печати (млн. $)

Products

Services

Накопленные продажи AM систем за

1988-2015

Page 10: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Технологии 3D печати доступны в NX

Прямое осаждение материала (гибридная аддитивная

технология)Осаждение материала плавлением (много-осевое)

Струйное осаждение / струйная технология (много-

сопловое осаждение)

Селективное лазерное спекание (послойное спекание

порошка)

Page 11: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Селективное лазерное спекание

Наиболее широко используемая

технология аддитивного

производства деталей из металла

Печать деталей содержащих

точные и сложные внутренние

элементы

Свойства материала соответствуют

заготовке полученной технологией

ковки

Page 12: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Powder Bed Fusion - demo

Page 13: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Прямое осаждение материала (гибридная аддитивная

технология)

Прямое осаждение

материала (гибридная

аддитивная технология)

Комбинация 3D печати с

технологией ЧПУ в одном станке

Сложные, большие детали с

внутренними полостями

Устранение геометрии поддержек

Page 14: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Прямое осаждение материала (гибридная аддитивная

технология)

С:

6-8 недель

До:

36 часов

Пример из судострения

Page 15: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Прямое осаждение материала (гибридная аддитивная

технология)

Page 16: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Струйное осаждение / струйная технология (много-

сопловое осаждение)

Струйное осаждение / струйная

технология (много-сопловое

осаждение)

Печать деталей из пластика, с

использованием процесса,

подобного струйной печати

Изготовление деталей с высокой

точностью и улучшенными

свойствами

Печать деталей в 10 раз быстрее

Page 17: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

3D Print

HP Multi Jet Fusion Technology – NX demo

Page 18: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Осаждение материала плавлением (много-осевое)

Осаждение материала

плавлением (много-осевое)

Печать композитных деталей

различных размеров

Используется гибкость роботов для

печати деталей любой сложности

Устранение геометрии поддержек

Page 19: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Осаждение материала плавлением (много-осевое)

Интеграция передовой технологии экструзии Anisoprint и Stratasys, промышленной платформы

Siemens MC и технологического процесса Siemens PLM

Page 20: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Осаждение материала плавлением (много-осевое

плавление проволоки)

Осаждение материала

плавлением (много-

осевое плавление

проволоки)

Печать заготовок титановых

деталей различных размеров

Для плавления материала

используется электронный луч

(EBAM™)

Page 21: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Что осложняет бизнес в области AM

Оборудование

Материалы

Программное обеспечение

• Недостаток материалов

• Сертификация компонент

• Обработка и повторное

использование

• Стабильность процесса

• Заменимость

• Поток газа

Page 22: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Аддитивное производство в промышленности

Каковы ограничения сегодня?

Разъединенное программное обеспечение

Несколько конвертаций

файла

Не контролируемый рабочий процесс

ПО для

проектирования

ПО для

симуляции

ПО для подготовки к

печати

Производственное

ПО

Обычное мышление

Проектиро

вание

изделия

Подготовка

производст

ва

Технология

производст

ва

Производс

твоСервис

Поддержка ПО

Page 23: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Интегрированная

цепочка процессов

Page 24: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX – одно интегрированное решение для аддитивного производства:

от генеративного проектирования до 3D печати

Базовое

проектированиеПерепроекти

рование

Проверка

изделия

Проверки

аддитивной

детали

Симуляция

процесса

печати

Постобработка

и контроль

качества

Подготовка к

печати

Цифровой двойник изделия Цифровой двойник производства

NX для аддитивного производства – одно интегрированное решение

Управление данными и процессами

Page 25: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX – одно интегрированное решение для аддитивного производства

Генеративное проектирование

Обзор:

Генеративное проектирование полностью

интегрировано в проектирование NX

Получение требований с помощью возможностей NX

и Simcenter 3D (моделирование, кинематика,

концептуальное проектирование мехатроники, ...)

Инструменты для конструктора:

Простой рабочий процесс топологической оптимизации в

среде проектирования

Оптимизированный решатель производительности

Быстрая генерация конструкторских решений

Выгоды:

Бионический дизайн, оптимизация по жесткости и

массе

Быстрое обучение – полная интеграция в NX CAD

Позволяет конструктору выполнять оптимизацию

топологии

Page 26: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX – одно интегрированное решение для аддитивного производства

Адаптация

Обзор:

Работа с фасетными телами с использованием

функциональности «конвергентного

моделирования»

Быстрое преобразование в b-rep геометрию с

использованием возможностей «Фасетного

моделирования» в NX

Обратное проектирование, позволяющее легко

создавать поверхности свободной формы и

призматическую геометрию

Выгоды:

Экономия времени за счет непосредственной

работы с фасетной геометрией из результатов

оптимизации топологии или данных сканирования

Отличные возможности для преобразования

фасетов в грани

Page 27: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX – одно интегрированное решение для аддитивного производства

Проверка изделия с использованием Simcenter 3D

Обзор:

Многодисциплинарная функциональная валидация

окончательного дизайна путем моделирования в NX

Nastran. Структурная механика, тепловая,

кинематическая, акустическая и т. д.

Переработка и анализ результатов в NX

Прямое подключение к другим инструментам

симуляции

Выгоды:

Позволяет выполнять интенсивную проверку

конструкции без использования физических

прототипов.

Виртуальные тесты нагрузок, которые очень трудно

реализовать

Тот же пользовательский интерфейс, что и при

моделировании и производстве

Page 28: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX – одно интегрированное решение для аддитивного производства

Проверки аддитивной детали

Обзор:

Проверка технологичности с использованием проверок AM

Проверка углов свеса (для областей поддержек)

Проверка толщины стенок

Минимальные радиусы

Объем печати

Полностью закрытый объем

Каналы

Поддержки

Выгоды:

Исключение ошибок из-за ранней проверки

технологичности

Полная интеграция с NX CAD

Page 29: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX – одно интегрированное решение для аддитивного производства

Подготовка к печати

Обзор:

Выбор 3D-принтера, параметров и материала

Позиционирование детали

Генерация геометрии поддержек

Использование стандартных поддержек

Или создание собственных поддержек в CAD

Определение параметров слоя и заполнения

3D-раскладка

Интегрированный процессор построения для

создания задания на печать и прямой отправки его

на принтер

Выгоды:

Нет преобразования данных - все данные в NX (.prt)

Полностью ассоциативная среда

Легкое обучение - интерфейс NX

Page 30: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX – одно интегрированное решение для аддитивного производства

Симуляция процесса печати

Обзор:

• Анализ деформаций в процессе построения

• Полное термомеханическое моделирование

слой за слоем

• Предсказание деформаций, чтобы получить

годную деталь с первого раза

• Повторное использование отработанного

рабочего процесса аддитивного производства

Выгоды:

Симуляция процесса аддитивного

производства полностью интегрирована в

сквозной рабочий процесс

Page 31: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX – одно интегрированное решение для аддитивного

производства

Постобработка и чистовая обработкаОбзор:

Постобработка напечатанных деталей

Удаление поддерживающих структур

Дообработка отверстий с жесткими допусками и

посадками

Повышение качества поверхности

Могут использоваться все операции NX CAM (2.5 –

5 осевые станки, роботы, …)

Полная ассоциативность

Программирование КИМ для контроля качества

Выгоды:

Полная интеграция с NX CAM – нет необходимости

в импорте/экспорте

Высокопроизводительная CAM-система с высоким

уровнем автоматизации (обработка на базе

элементов)

Page 32: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Возможности

• Полная интеграция возможностей

NX и печати EOS для упрощения

работы конечного пользователя

Выгоды пользователя

• Один интерфейс пользователя

• Высокая производительность

Интеграция с EOS

Page 33: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Печать годной детали с

первого раза

Page 34: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Не желательно, чтобы так выглядел изолятор брака …

Omar Fergani DF PL MFE CAM PRM

Page 35: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX CADDfAM проверки

Топологическая

оптимизация

NX AMПодготовка к

печати

NX AMСимуляция

процесса

NX AMАнализ

траектории

Непрерывный

контроль

процесса

1110101000010100011010101000101010101010100101010101010101010010101010101010101010101010101010101010101001010101011010110

1110101000010100011010101000101010101010100101010101010101010010101010101010101010101010101010101010101001010101011010110

Набор решений NX для разработки более

совершенных изделий

Siemens NX поддерживает печать годной детали с первого раза

Page 36: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX CAD для проверки и валидации AMОбеспечивает технологичность деталей с использованием процессов АМ

Divergent 3D

Исключение дорогостоящего повторного проектирования,

когда деталь спроектирована и признана недопустимой для

печати во время изготовления

• Проверка толщины

стенок

• Проверка углов

свеса

• Минимальные

радиусы

Конструктор идентифицирует потенциальные

проблемы производства в процессе проектирования

Все изменения могут быть сделаны на цифровом

двойнике

Опи

сани

еВ

ыго

ды

• Объем печати

• Ориентация для печати

• Печать образцов

• Области перегрева

Page 37: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Проблемы технологичности при внедрении АМ в

промышленную эксплуатацию

Термо-механическая история Перекрытия Локальный перегрев

Расслоение Термо-усадочные линии Микроструктура и дефекты

Page 38: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Расширенная симуляция

ДеформацияТемпература/

перегрев

Проверка/

компенсацияГодные детали

Page 39: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Перекрытия

• Предел задается автоматически

или вручную

• Пользователь получает

предупреждение о столкновении

при перекрытии и информацию о

приблизительной позиции

Page 40: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Расчет жесткости - усадочные линии

• Анализ жесткости слой за слоем

для определения областей

потенциальных серьезных

искажений или дефектов усадки

Page 41: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Моделирование процесса построения гарантирует, что

задания будут печататься правильно с первого раза

Симуляция и прогноз искажений

Перегенерация

поддержек

Расчет компенсированной

геометрии

Повторная симуляция

с компенсацией

ok

Нет

Да

Печать первой

детали годной

Подготовка к

печати

Конструкция

изделия с

поддержками

Виртуальное обнаружение

и устранение искажений,

перегрева и других

дефектов процесса

построения изменяет

подход с «попробуй и

посмотри» на

«Правильно с первой

попытки».

Page 42: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Коррекция искажений

NX AM

NX AM NX CAD

SimcenterNX CAD

Page 43: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Что такое перегрев ?

Omar Fergani DF PL MFE CAM PRM

Page 44: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Локальный перегрев

• Дополнительная обработка после построения

• Плохая точность построения

• Перекрытия

• Дополнительная пост-обработка

• Плохая микроструктура

• Более низкая производительность

Page 45: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

NX AM предлагает основанную на векторах в слое

методологию для анализа файла задачи процессора

построения и его коррекции

Page 46: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Термическая оценка

Simcenter AM (Macro) NX AM SAMPA

Расчет жесткости / искажения

• Анализ Job-файла

• Термомеханические свойства

NX CADGeometry

compensation

NX AMBuild

preparation

Локальный перегрев

вероятность

База данных

Одна интегрированная модель данных : Teamcenter

Интеграция возможностей CAx создает уникальный рабочий процесс

для конечного пользователя

Simcenter 3D AM

Page 47: Siemens NX AM, самое мощное решение для … · Или создание собственных поддержек в cad ... на принтер ... Конструктор

Чиж Олег Васильевич

Менеджер по развитию направления «Автоматизация обработки (NX CAM)» Siemens Industry Software

115184, Россия, Москва,

Большая Татарская, 9

Тел. : +7 (495) 223 3646

Факс : +7 (495) 223 3647

Моб. : +7 916 652 8147

E-mail: [email protected]