
增材制造,也就是通常所说的3D打印,是一种制造过程,通过添加材料,一层一层,建立一个零件。这个过程从在用户的本地CAD程序中设计的3D模型开始。然后对该零件进行分析,并将其划分为许多个部分,以创建该零件的构建计划。
目前常用的增材制造技术有立体石印(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光熔融(SLM)和熔融丝制造(FFF)。还有其他的技术。
我们将讨论的SOLIDWORKS的功能包括:
SimulationXpress(有限元分析预览版)
Print3D(3D打印模块)
Geometry Analysis(几何分析)
Thickness Analysis(厚度分析)
Undercut Analysis and Draft Analysis(底切分析和拔模分析)
DFMXpress(制造可行性分析)
SimulationXpress(有限元分析预览版)

SimulationXpress是一个在SOLIDWORKS中激活的免费工具,可在SOLIDWORKS软件中进行首次有限元分析。SimulationXpress帮助工程师和设计师确保他们正在设计的部件将按照设计的功能工作,这在决定您的原型是否可以正常工作时非常重要。
如果你需要一个功能样机、小批量生产零件、夹具、固具或模具,塑料零件可能无法通过应力或挠度测试,那么你需要考虑你的材料。需要注意的一点是,大多数使用FFF(熔融丝制造)或类似技术创建的零件默认情况下不会100 %填充。
Print3D(3D打印模块)

SOLIDWORKS几年前推出了一项功能,通过在应用程序(SOLIDWORKS)中打印到3D打印机,使3D打印机与2D打印机(激光打印机和喷墨打印机)一样容易。这个功能并没有得到3D打印机制造商的广泛认可,但是有一些打印机支持这个功能,比如Makerbot。
许多3D打印公司提供了他们自己的软件。当考虑到它有一个薄壁检查器,一个确保零件能被精确打印的缩放功能,以及一个看你的零件是否能在没有变化的情况下被安装在3D打印机机床床体的体积检查器时,这个功能有很大的价值。
Geometry Analysis(几何分析)
Geometry Analysis(几何分析)功能可以识别可能在其他应用程序中引起问题的几何图形。这些应用包括有限元建模、3D打印或计算机辅助加工。您可以指定控制参数的值来识别这些几何实体。在使用一些附加制造工艺制造零件时,圆角对于缓解应力集中是很重要的。
下图显示了正在为正在设计的零件设置的几何分析。

Thickness Analysis(厚度分析)
Thickness Analysis(厚度分析)对于所有使用增材方法或减材方法制造的零件来说都是非常重要的工具。每种3D打印方法针对零件尺寸和壁厚都有独特的设计准则。
从图像中可以看到,SOLIDWORKS会自动检测零件中薄壁或厚壁的位置。这些可能并不总是显而易见的,这取决于你的设计复杂度。

Undercut Analysis and Draft Analysis(底切分析和拔模分析)
这些特征通常用于模具设计应用,但是它们在查看增材制造应用时也非常有用。SOLIDWORKS用户只需要定义“拉动”方向或零件将从哪个方向进行构造,并定义角度阈值,SOLIDWORKS将完成其余的工作。根据您的打印方法,打印后很难移除支架,并且会留下非常粗糙的表面。
在上图中,红色和蓝色的表面需要支撑,而黄色和绿色的表面则不需要支撑。之所以黄色和绿色面不需要支撑,这是因为它们在构建零件的方向上处于角度阈值以内。

DFMXpress(制造可行性分析)
DFMXpress是一个免费工具,您需要在SOLIDWORKS软件中激活它。这个工具与增材制造无关。事实上,它面向铣削和钻孔的,这些都是减材制造操作。这个工具的价值在于显示在加工困难或不可能完成的情况下,增材制造的优势在哪里。
下图显示了设计零件的区域,在这些区域很难使用减材制造进行铣削或钻孔。

用于金属3D打印的SOLIDWORKS模型
您可以将上述特征应用于大多数制造过程,包括被称为结合金属沉积(BMD)的新工艺。BMD是Desktop Metal公司的Studio系统所提供技术支持的打印技术,通过该系统,将捆绑的金属棒(与聚合物粘合剂混合的金属粉末)加热并挤出以创建3D打印金属部件。
下图左边是SOLIDWORKS模型,右边是使用基于桌面的金属打印Studio系统打印的金属部件。同样的SOLIDWORKS模型可以上传到Studio系统的控制软件并打印出来。不需要STL或其他中性文件格式。

➤使用这些工具,SOLIDWORKS用户可以提前发现3D打印过程中可能存在的问题。直接在程序中编辑。因此可以极大地提高打印性能并降低由于打印失败所导致的迭代周期的降低。


