أخبار ar.wedoany.com، الورقة البحثية، التي تحمل عنوان "التنبؤ بالإجهاد المتبقي على نطاق القطعة من خلال النمذجة الحرارية الميكانيكية للتصنيع الإضافي لسبائك Ti-6Al-4V"، نُشرت في مجلة "المجلة الدولية لتقنيات التصنيع المتقدمة"، وتدرس قدرة PanX على التنبؤ بالسلوك الحراري والميكانيكي لمكونات Ti-6Al-4V المصنعة بطريقة الصهر بالليزر في مسحوق الطبقة.
بالنسبة لشركة PanOptimization، تُثبت هذه الدراسة دور PanX في دفع التصنيع الإضافي الصناعي من التصنيع القائم على التجربة والخطأ نحو الاعتماد على النماذج الفيزيائية في التأهيل والاعتماد وموثوقية الإنتاج.
صرح إريك دينلينجر، المؤسس المشارك والمهندس الرئيسي في PanOptimization، بأن الأوساط الصناعية والحكومية والتنظيمية تدرك بشكل متزايد أنه بدون نماذج فيزيائية موثوقة، لا يمكن للتصنيع الإضافي أن يحقق النضج الصناعي الكامل. إذا تمكنت المحاكاة من التنبؤ بنتائج التصنيع بسرعة ودقة، فيمكنها تحديد وتخفيف المخاطر قبل أن تتعرض المواد ووقت الماكينة وجداول الإنتاج للخطر، وهذا هو محور تركيز PanX.
الدراسة المدعومة من AFRL تحققت من تنبؤات محاكاة PanX الحرارية والميكانيكية لنتائج تجارب حجم البناء بالكامل الذي يحتوي على أجزاء متعددة. وجدت الدراسة أن PanX تحسب خطأ درجات الحرارة بين الطبقات أثناء عملية الطباعة بنسبة تتراوح بين 2-14%، وتستخدم طريقة تكامل P لتحديد مواقع خطر التشقق. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ PanX مراعاة الأشكال الهندسية المتغيرة وتخطيط البناء، مما يدعم قابلية النقل عبر الأشكال الهندسية المختلفة ومجموعات المعلمات وتخطيطات البناء. هذه التأثيرات على حجم البناء بالكامل ضرورية لفهم نتائج التصنيع، نظرًا لوجود تفاعلات حرارية وميكانيكية بين الأجزاء والمسحوق السائب ولوحة البناء.
أشار دينلينجر إلى أن دقة المحاكاة تحتاج إلى التحقق منها قبل أن يتم تطبيقها والثقة بها. قياسات درجات الحرارة بين الطبقات في الموقع لحجم البناء بالكامل هي المعيار الذهبي للتحقق الحراري، ويجب توسيع هذا العمل ليشمل الطاقة الفعلية المدخلة وتوقيت الماكينة، وقد أصبحت PanX قادرة بالفعل على دمج هذه العوامل، وأظهر التحقق الداخلي أن هذا أمر بالغ الأهمية لزيادة الدقة. قدرة PanX على حساب درجات الحرارة هذه بدقة هي ميزتها التنافسية، حيث يمكنها تحسين توقيت العملية وتعويض التشوه الناتج عن التفاوتات الصارمة، وغير ذلك.
تستخدم PanX نهج النمذجة متعددة الشبكات، وهي طريقة عددية مبتكرة تجمع بين سلسلة من نتائج الحلول العابرة. تشير الدراسة إلى أن PanX يمكنها أيضًا مراعاة توقيت عملية الماكينة الفعلي لكل طبقة والطاقة المدخلة لكل طبقة، وكلاهما لم يتم تضمينهما في الدراسة، مما يعني أن أخطاء التنبؤ الحراري المبلغ عنها يجب اعتبارها الحد الأدنى الذي يمكن أن تحققه PanX.
بالنسبة للمصنعين في تطبيقات التصنيع الإضافي عالية القيمة مثل الطيران والدفاع والطاقة والفضاء الجديد وغيرها، تُظهر هذه الدراسة مسار PanX لفهم مخاطر التصنيع قبل استثمار موارد الإنتاج، للمساعدة في تجنب التكاليف الباهظة الناتجة عن فشل التصنيع وفشل الاعتماد. مع دخول التصنيع الإضافي للمعادن بشكل أعمق في مرحلة الإنتاج، أصبحت القدرة على محاكاة حجم البناء بالكامل بدقة وسرعة وبخصائص فيزيائية قابلة للنقل أمرًا بالغ الأهمية.
