Abaqus AM 모델러 플러그인을 사용한 적층 제조 시뮬레이션

Abaqus AM Modeler 플러그인을 사용한 3D 프린팅 시뮬레이션

그만큼 Abaqus AM 모델러 이 플러그인은 적층 제조 공정 시뮬레이션을 위한 간소화되고 사용자 친화적인 접근 방식을 제공하여 오류와 복잡성을 최소화합니다. 코딩이나 Python 스크립팅의 어려움과 달리, 이 플러그인은 시뮬레이션 설정을 간소화합니다. 사용자는 데이터를 입력하고, 작업을 생성하고, 시뮬레이션을 시작하기만 하면 됩니다.

그만큼 Abaqus AM 모델러 고유변형률과 열기계적 방법의 두 가지 주요 3D 프린팅 시뮬레이션 방식을 활용합니다. 각 방식은 다양한 사용자 요구에 맞춰 특정 공정 유형을 지원합니다. 고유변형률 방법은 궤적 기반과 패턴 기반 두 가지 공정 유형을 포함하며, 빠르고 효율적인 설정이 필요한 사용자에게 이상적입니다. 열기계적 방법은 궤적 기반 파우더 베드 제작, 패턴 기반 파우더 베드 제작, 레이저 직접 에너지 증착, 그리고 융합 증착 모델링의 네 가지 공정 유형을 통해 이를 확장합니다.

Abaqus AM Modeler 플러그인 워크숍

이 방법은 세 가지 주요 워크숍으로 구성됩니다. "AM 플러그인을 이용한 궤적 기반 방법을 사용한 단순 큐브 단방향 LPBF 3D 프린팅의 순차 열기계적 해석", "AM 플러그인을 이용한 퓨전 증착 모델링 및 레이저 직접 에너지 증착법을 이용한 3D 프린팅 시뮬레이션", 그리고 "AM 플러그인을 이용한 재료 제거"입니다. 처음 두 워크숍은 Abaqus AM Modeler의 두 가지 버전, 즉 이전 버전과 최신 버전을 사용하여 진행됩니다. LPBF를 다루는 첫 번째 워크숍은 이전 버전을 사용하고, 두 번째 워크숍은 최신 버전을 사용합니다. 두 가지 버전을 사용하는 이유는 참가자가 두 버전 중 하나를 접하게 될 경우를 대비하여 두 버전 모두에 익숙해지도록 하기 위함입니다.

메모: 3D 프린팅을 사용하면 복잡한 부품을 빠르고 비용 효율적으로 생산할 수 있어 맞춤 제작이 더욱 용이해지고 리드타임도 단축될 수 있습니다. 그렇죠? 그렇다면 스마트 제조에 큰 도움이 될 수 있습니다! 그런데 스마트 제조란 무엇일까요? 걱정하지 마세요. 저희가 스마트 제조에 대한 완벽한 교육 과정을 제공해 드립니다.“스마트 제조 과정."”

워크숍 1: AM 플러그인을 사용한 궤적 기반 방법을 사용한 단순 큐브 단방향 LPBF 3D 프린팅의 순차 열기계적 분석

레이저 파우더 베드 퓨전(LPBF)은 고출력 레이저를 사용하여 금속 파우더를 층층이 녹여 융합하는 3D 프린팅 방식입니다. 이 공정은 롤러를 사용하여 빌드 플랫폼 위에 금속 파우더 층을 펴 바른 후, 고출력 레이저로 파우더를 스캔하여 3D 모델을 기반으로 녹이고 융합하는 방식으로 진행됩니다. 플랫폼을 내리고, 이 과정을 층층이 반복하여 물체가 완성될 때까지 진행합니다.

워크숍에서는 모델의 형상과 층 세부 정보를 논의한 후, 필요한 재료 특성을 제시합니다. 롤러와 레이저 빔에 필요한 정보와 입력 값(속도 및 "이벤트 시리즈" 데이터 포함)이 제공됩니다. 경계 조건을 설명하고 Abaqus에서의 모델링 과정을 시작합니다. 시뮬레이션은 열 해석과 구조 해석, 두 가지 해석으로 구성됩니다. "이벤트 시리즈" 데이터와 같은 필수 입력 값은 Abaqus AM Modeler 플러그인을 통해 추가됩니다. 시뮬레이션은 이전 버전의 플러그인을 사용하여 수행되며, 결과는 마지막에 논의됩니다.

메모: 3D 프린팅 부품에도 토폴로지 최적화를 사용할 수 있다는 사실, 알고 계셨나요? 흥미롭지 않나요? 다행히도 "“다축 적층 제조에서의 고급 시공간 토폴로지 최적화“.

워크숍 2: AM 플러그인을 사용한 FDM(Fusion Deposition Modeling) 및 LDED(Laser Direct Energy Deposition) 방식을 이용한 3D 프린팅 시뮬레이션

FDM(Fused Deposition Modeling)은 녹은 필라멘트를 층층이 압출하여 3D 물체를 만드는 3D 프린팅 기술입니다. 가열된 압출기(노즐)에 필라멘트를 공급하면, 필라멘트가 녹고 3D 모델 기반 빌드 플랫폼에 층층이 적층됩니다. 이 과정에서 재료가 냉각되고 응고되어 최종 물체가 생성됩니다.

워크숍에서는 모델의 지오메트리, 레이어링, 그리고 비드 치수와 같은 세부 정보가 제시됩니다. 재료 속성이 소개되고, 이어서 속도를 포함한 노즐 데이터가 표현됩니다. 모든 시뮬레이션 단계는 이전 워크숍과 유사하지만, 최신 플러그인 버전을 사용하는 Abaqus AM Modeler 부분을 제외하면 동일합니다.

두 워크숍 모두 재료 증착에는 원소 진행성 활성화 기법(재료 증착)을 사용하고, 가열에는 이동 열원을 사용합니다. Abaqus AM Modeler에서는 재료 증착과 이동 열원 모두 여러 가지 유형이 있으며, 워크숍에서 이에 대해 설명합니다.