Voxeldance Additive -- 3D嵌套的瑞士军刀

创建时间:2020-11-05 14:50

王松

 

为什么3D嵌套很重要

增材制造(AM),也称为3D打印,是指一种通过逐层递增的材料沉积过程中生产高度复杂零件的技术。 基于粉末的增材制造打印如选择性激光烧结(SLS)和Multi Jet Fusion能够同时在一个构建体积中打印多个零件。

3D嵌套(也称为“打包”)是将一组3D文件定向、排列在3D空间中,以最大程度地减少其组合包围盒的过程。 多个零件的有效嵌套可以显着减少增材制造(AM)中的单位成本和周期时间。

 

VoxelDance软件中零件嵌套摆放在3D空间中

由于上述原因,我们在软件中开发了高级3D嵌套(3D打包)功能。 而且,在过去的两个月中,我们优化了该算法,极大地提高了嵌套速度和密度。

3D嵌套是怎么运作

Voxeldance的嵌套算法旨在最小化所有零件的整体高度,允许用户设置零件间隔,平台边距,有限的平台高度,零件旋转等。

 

零件间隔

为了避免在打印过程中将零件融合在一起,需要考虑3D文件中所有零件之间的间隔。 较小的零件间隔会增加零件融合在一起的风险,而较大的零件间隔会导致需要更多空间,从而浪费材料和时间。

Voxeldance允许用户自由设置零件间隔。 经验丰富的工程师可以权衡并选择最合适的零件间隔。

 

 

 

  • 旋转设置

    3D打印平台中各零件的方向对最终产品的表面质量, 例如,圆形零件经常放置在XY轴上,以避免翘曲。

    Voxeldance允许用户设置Z旋转步骤。 它定义了沿z轴旋转零件时有多少个角度选项。通常情况下角度选择越多,达到的密度就越高。 Voxeldance Additive还允许用户设置是否绕X轴或Y轴旋转零件。

 

 

此外,我们的3D嵌套算法是基于模型的几何形状而不是模型的边界框。 基于几何的嵌套算法可以以更高的密度嵌套零件,尤其是有机形状的零件

左边的图表示零件是基于边框盒摆放的结果,右边的图片表示零件基于几何形状摆放的结果。

 

3D嵌套算法可以大致分为两个步骤,模型分析和模型放置。 我们从客户那里了解到,超过90%的SLS打印是在同一平台上同时打印多个相同的模型,而不是具有不同形状的模型。 据此,我们在软件的最新版本的3D嵌套功能中添加了判断模型是否相同的功能。 如果模型相同,则在模型分析阶段,只需分析一个模型。 在模型放置阶段,一个模型的轨迹不需要其他模型重复。这将大大减少软件的运行时间。

最后但并非最不重要的一点是,我们在模型分析阶段提高了模型的分析准确性,这将增加3D嵌套的密度。 我们在模型放置阶段优化了模型的轨迹,避免了不必要的计算,从而减少了软件的运行时间。

以下是软件3D嵌套放置算法优化前后的对比图片。