SphereneNXT شبیه‌سازی سازه‌ای را به طراحی قطعات چاپ سه‌بعدی می‌آورد

انتخاب ساختار داخلی و هندسهٔ شبکه‌ای در قطعات چاپ سه‌بعدی می‌تواند نه‌تنها بر مقدار مواد، بلکه بر رفتار قطعه زیر بار نیز اثر بگذارد. شرکت نرم‌افزاری سوئیسی Spherene با افزودن شبیه‌سازی سازه‌ای به پلتفرم sphereneNXT، مراحل طراحی و تحلیل اولیه را در یک محیط مرورگری یکپارچه کرده است. طبق گزارش ۸ اکتبر ۲۰۲۶ نشریهٔ 3D Printing Industry، این قابلیت در نسخهٔ sphereneNXT v2.0.0 ارائه شده است.

طراحی و تحلیل در یک محیط کاری

ابزار جدید به کاربران امکان می‌دهد هنگام ساخت ساختار داخلی یک قطعه، تحلیل استاتیکی خطی انجام دهند. مهندسان می‌توانند بارها و قیود تعریف‌شده را به مدل اعمال کنند و نتایج تنش و جابه‌جایی را بررسی کنند. به این ترتیب، پیش از انتقال هندسه به یک نرم‌افزار تحلیل جداگانه، می‌توان ارزیابی کرد که طراحی اولیه چگونه بارها را تحمل می‌کند.

در این روند، تحلیل را می‌توان پیش از ایجاد ساختار داخلی یا پس از آن اجرا کرد. نتایج مرحلهٔ نخست به تعیین معماری داخلی کمک می‌کنند. پس از ساختاردهی، می‌توان همان قطعه را دوباره تحلیل کرد تا مشخص شود آیا طراحی الزامات تعیین‌شده را برآورده می‌کند یا نه. این قابلیت به معنای تضمین آماده‌بودن قطعه برای تولید با یک کلیک نیست؛ تحلیل جایگزین شرایط واقعی استفاده و اعتبارسنجی تولید نمی‌شود.

چه هندسه‌ها و نتایجی را می‌توان بررسی کرد؟

SphereneNXT علاوه بر سطوح کمینهٔ با چگالی تطبیق‌پذیر این شرکت که ADMS نام دارند، با ساختارهای داخلی TPMS و تیرمحور نیز کار می‌کند. تحلیل می‌تواند حجم پیرامونی قطعه را هم، در کنار این ساختارها، دربر بگیرد. کاربران می‌توانند چند وضعیت بار تعریف کنند و بارها و قیود را به بخش‌هایی از مدل مانند گره، سطح، لبه یا صفحه اختصاص دهند.

این پلتفرم گزینه‌هایی برای ایجاد شبکه پیش از حل، ریزتر کردن شبکه در نواحی مشخص و بررسی کیفیت شبکه نیز دارد. پس از پایان محاسبات، می‌توان توزیع جابه‌جایی و تنش را دید و نواحی انتخاب‌شده را با جزئیات بیشتری بررسی کرد. این ابزارها می‌توانند مقایسهٔ گزینه‌های طراحی را، به‌ویژه برای قطعاتی که هندسهٔ داخلی‌شان مرتب تغییر می‌کند، آسان‌تر کنند. بااین‌حال، اعتبار نتایج نرم‌افزار به اندازهٔ اعتبار خواص مواد، شرایط مرزی و کیفیت تولیدی است که در تحلیل به کار رفته‌اند.

برداشت برای کاربران FDM

این پیشرفت قابلیت تازه‌ای را مستقیماً به چاپگرهای رومیزی FDM اضافه نمی‌کند؛ بلکه برای روند کاری حرفه‌ای نرم‌افزاری در طراحی ساختار داخلی برای تولید افزایشی در نظر گرفته شده است. بااین‌حال، ایدهٔ اصلی در مقیاس کوچک هم آشناست: باید جهت بارگذاری قطعه، دیواره‌ها و ساختار داخلی آن را هم‌زمان در نظر گرفت. درصد ساختار داخلی در نرم‌افزار برش به‌تنهایی معیار استحکام نیست؛ دیواره‌های بیرونی، جهت چاپ، اتصال لایه‌ها و شرایط واقعی بارگذاری مدل نیز بر نتیجه اثر می‌گذارند.

بنابراین، شبیه‌سازی را باید ابزار پشتیبان تصمیم‌گیری دانست که می‌تواند به کاهش تعداد نمونه‌های اولیه کمک کند؛ این ابزار جایگزین آزمون فیزیکی و حاشیهٔ ایمنی مناسب نیست. اگر قصد دارید قطعه‌ای کاربردی را با FDM تولید کنید، بهتر است ابتدا کاربرد و جهت بارگذاری آن را مشخص کنید و سپس جنس و جهت چاپ را در کنار هم بسنجید. اصول پایهٔ راهنمای درصد ساختار داخلی برای شروع مفید است.

برای ارزیابی امکان‌پذیری تولید قطعه و انتخاب مواد می‌توانید از روند خدمات چاپ سه‌بعدی استفاده کنید؛ همچنین با بررسی مواد چاپ ما گزینه‌های کلی را با هم مقایسه کنید. اگر فایل‌تان آماده است، می‌توانید در صفحهٔ قیمت‌های چاپ سه‌بعدی ارزان اطلاعات بگیرید و هزینهٔ تقریبی مدل‌تان را در محاسبه‌گر آنلاین چاپ سه‌بعدی ببینید. این نوع محاسبه جایگزین تحلیل نیست و فقط برای برآورد هزینهٔ تولید به کار می‌رود.