Simulação de Manufatura Aditiva PanX dos EUA é Validada, com Erro de 2-14%

De acordo com pt.wedoany.com-O artigo, intitulado "Previsão de Tensões Residuais em Escala de Peça por meio de Modelagem Termomecânica de Manufatura Aditiva de Ti-6Al-4V", publicado no *International Journal of Advanced Manufacturing Technology*, investigou a capacidade do PanX de prever o comportamento termodinâmico e mecânico de componentes de Ti-6Al-4V fabricados por fusão em leito de pó a laser.

Para a PanOptimization, este estudo demonstra o papel do PanX em impulsionar a manufatura aditiva industrial, passando da fabricação por tentativa e erro para uma confiabilidade baseada em modelos físicos de qualificação, certificação e produção.

Erik Denlinger, cofundador e engenheiro-chefe da PanOptimization, afirmou que a indústria, o governo e os órgãos reguladores reconhecem cada vez mais que, sem modelos físicos confiáveis, a manufatura aditiva não pode atingir a maturidade industrial completa. Se a simulação puder prever rapidamente e com precisão os resultados da fabricação, ela poderá identificar e mitigar riscos antes que materiais, tempo de máquina e planos de produção sejam comprometidos, e é nisso que o PanX se concentra.

A pesquisa apoiada pelo AFRL validou as previsões das simulações termodinâmicas e mecânicas do PanX para resultados experimentais de todo o volume de construção contendo múltiplas peças. O estudo descobriu que o PanX calcula a temperatura entre camadas durante o processo de impressão com uma margem de erro de 2-14% e pode identificar locais de risco de trincas usando o método de integral P. Além disso, o PanX pode considerar geometrias variáveis e layouts de construção, suportando a transferibilidade entre diferentes geometrias, conjuntos de parâmetros e layouts de construção. Esses efeitos de volume total de construção são cruciais para entender os resultados da fabricação, pois existem interações térmicas e mecânicas entre as peças, o pó solto e a placa de construção.

Denlinger mencionou que a precisão da simulação precisa ser validada para ser aplicada e confiável. A medição in situ da temperatura entre camadas em todo o volume de construção é o padrão ouro para validação térmica, e este trabalho deve ser estendido para incluir a entrada de energia real e o tempo de máquina, fatores que o PanX já pode integrar. A validação interna mostra que isso é crucial para melhorar ainda mais a precisão. A capacidade do PanX de calcular essas temperaturas com precisão é sua vantagem competitiva, permitindo otimizar o tempo do processo, compensar deformações com tolerâncias rigorosas, entre outros.

O PanX emprega uma abordagem de modelagem multigrade, um método numérico inovador que combina uma série de resultados de soluções transientes. O estudo observa que o PanX também pode considerar o tempo real do processo da máquina por camada e a entrada de energia por camada, ambos não incluídos no estudo, o que significa que os erros de previsão térmica relatados devem ser considerados o nível mínimo que o PanX pode alcançar.

Para fabricantes de aplicações de manufatura aditiva de alto valor nos setores aeroespacial, de defesa, de energia, novo espaço e outros, este estudo demonstra o caminho do PanX para entender os riscos de fabricação antes de investir recursos de produção, ajudando a evitar os altos custos de falhas de fabricação e certificação. À medida que a manufatura aditiva de metais avança para a fase de produção, a capacidade de simular com precisão, rapidez e propriedades físicas transferíveis todo o volume de construção está se tornando essencial.