VoxelDance 5.0: модуль Engineering — прогнозирование и предсказуемость
Мы уже опубликовали первую статью о новой версии VoxelDance 5.0, где рассмотрели ключевые улучшения модуля Manufacturing. Теперь пришло время перейти ко второй части — модулю Engineering, который в этой версии получил масштабное обновление.
VoxelDance Engineering предназначен для проведения тепловых и термомеханических симуляций, оптимизации поддержек и компенсации деформаций. Главная задача модуля — сократить количество ошибок при первой печати, снизить расход материала и повысить предсказуемость результата.
Основные изменения
-
Thermal-Mechanical Simulation (термомеханическая симуляция) впервые объединена в единую среду.
-
Простой интерфейс, рассчитанный на инженеров любого уровня.
-
Запуск базовой симуляции занимает менее минуты.
Точность и надёжность
Текст на графике: Прогноз моделирования (синий), результаты сканирования(зеленый). Вертикальное положение, горизонтальное положение
-
Более 1000 тестов подтвердили корректность расчётов.
-
Сопоставление результатов симуляции с данными сканирования показало отклонение менее 15%.
-
Поддержка деталей как среднего, так и крупного масштаба.
Высокая эффективность
-
Ускорение вычислений в 5–10 раз благодаря GPU.
-
Возможность обрабатывать модели крупного масштаба без потери точности.
-
Огромная экономия времени при подготовке крупных проектов.
Ключевые функции
1. Тепловая симуляция (Thermal Simulation)
Позволяет анализировать распределение тепла в процессе печати:
-
выявляет зоны перегрева,
-
оценивает риск появления микротрещин и пор,
-
помогает адаптировать стратегию сканирования.
Благодаря этому можно заранее настроить параметры лазера или электронного пучка, чтобы обеспечить стабильный тепловой режим.
2. Прогноз деформаций (Deformation Prediction)
Система рассчитывает напряжения и смещения, возникающие в процессе построения.
-
Зоны риска выявляются ещё до запуска принтера.
-
Пользователь получает визуализацию потенциальных искажений.
-
Отклонение прогноза от фактических данных сканирования составляет менее 15%.
Это значительно снижает риск брака и позволяет избежать затрат на повторные построения.
3. Оптимизация поддержек (Support Optimization)
Функция проверяет необходимость поддержек и предлагает сокращение без ущерба для качества.
-
Уменьшение объёма поддержек до 60%.
-
Экономия порошка и времени постобработки.
-
Возможность выбирать баланс между точностью и экономичностью.
В результате инженеры получают точную модель с минимальными затратами.
4. Компенсация деформаций (Compensation)
Инструмент автоматически вносит поправки в CAD-модель.
-
В случае крупной детали (255 × 320 × 945 мм) расчёт занял 16 часов, но итоговое изделие оказалось в пределах допуска без повторных итераций.
-
Для пресс-формы обуви максимальное отклонение сократилось с 0.601 мм до 0.188 мм, полностью соответствуя технологическому диапазону (±0.3 мм).
Это исключает проблемы сборки и повышает надёжность готовых изделий.
Практические примеры
Кейс 1. Прогноз деформации
При производстве тонкостенных корпусов и опорных элементов часто возникает термическая деформация. Это особенно критично при печати из титана и никелевых сплавов, где даже незначительное отклонение геометрии может нарушить сборку.
В классической ситуации инженеры вынуждены действовать методом проб и ошибок: напечатать, измерить, изменить параметры, повторить. Один цикл может занимать до нескольких дней. Кроме того это большой расход порошка.
Модуль Deformation Prediction в VoxelDance 5.0 позволяет построить термомеханическую модель детали с сеткой 0.55 × 0.65 × 1.25 мм и предсказать искажения с точностью до 15%. Программа визуализирует зоны напряжений и потенциальные смещения, что позволяет скорректировать ориентацию и параметры сканирования до запуска печати.
В результате применения модуля итоговая деталь совпала с прогнозом симуляции. За счёт этого удалось избежать множества итераций и сократить время подготовки на 48 часов.
Кейс 2 — Оптимизация поддержек
В крупносерийном производстве критично уменьшить количество поддержек, сохранив точность геометрии. Опоры важны, так они влияют на теплоотвод и поддерживают нависающие структуры, однако, они значительно увеличивают время постобработки и могут быть причиной повреждения поверхности. Ранее при снижении количества поддержек возрастал риск провисания или локальных деформаций. Не существовало быстрого способа оценить, от каких опор можно безопасно отказаться.
С помощью Support Optimization инженеры провели симуляцию с параметрами сетки 1.15 × 0.85 × 0.85 мм. ПО рассчитало зоны, где поддержка не влияет на устойчивость детали, и предложило удаление лишних элементов. При этом программа обеспечила контроль деформации на уровне исходной модели. В результате объём поддержек сократился на 60%, что привело к экономии порошка и снижению времени постобработки.

Кейс 3 — Компенсация крупной детали
Крупная деталь размером 255 × 320 × 945 мм требовала соблюдения высокой точности формы лопасти, но после печати возникали изгибы из-за неравномерного охлаждения. Дело в том, что при ручной корректировке CAD-модели невозможно учесть все термоупругие деформации — изделие часто выходило за допуск, и приходилось повторять печать.
Функция Compensation автоматически пересчитала деформации, сгенерировала зеркальную компенсацию и внесла изменения в геометрию модели. Расчёт занял 16 часов — значительно меньше, чем аналогичные расчёты в специализированных CAE-пакетах. Деталь после первой же печати оказалась в пределах допуска. Никаких повторных итераций, что сокращает цикл вывода изделия на рынок.

Кейс 4 — Пресс-форма для обуви
В обувной индустрии при литье термопластов точность пресс-формы определяет качество финального изделия. Отклонение даже в 0.5 мм приводит к неплотному прилеганию частей формы. Ранее корректировка деформаций выполнялась вручную по данным 3D-сканирования, что занимало много дней и требовало высокой квалификации оператора.
В данном случае инженеры выполнили симуляцию печати с точностью сетки 1%. После компенсации деформация уменьшилась с 0.601 мм до 0.188 мм — в пределах допустимого допуска ±0.3 мм. Программа также автоматически проверила, как изменённая геометрия повлияет на теплоотвод при печати. В итоге форма была собрана без механической подгонки. Производство серийных партий обуви началось раньше.

Выгода для пользователя
-
Снижение брака — ошибки выявляются на этапе подготовки.
-
Сокращение цикла разработки — меньше итераций «печать → проверка → исправление».
-
Экономия материала и времени — за счёт оптимизации поддержек и компенсации.
-
Гарантия качества — погрешность <15%.
-
Гибкость масштабов — от небольших деталей до изделий размером в метр.
Заключение
Модуль Engineering в VoxelDance 5.0 делает аддитивное производство предсказуемым и надёжным. Тепловая и термомеханическая симуляция, прогноз деформаций, оптимизация поддержек и автоматическая компенсация обеспечивают инженерам новый уровень контроля над процессом.
В результате снижается процент брака, экономятся ресурсы и ускоряется вывод новых изделий на рынок.
Следующая статья будет посвящена модулю Design, который открывает новые возможности проектирования решётчатых структур, текстур и автоматизации рабочих процессов. Следите за обновлениями в нашем блоге!
Реклама. OOO "3Д Вижн". ИНН: 7802253640