Technologia druku 3D przestała być kojarzona z zabawą i wytwarzaniem części „nieprodukcyjnych”. Technika ta coraz częściej wykorzystywana jest nie tylko do produkowania pojedynczych części, prototypów, ale również przy pełnoekranowej produkcji. W celu zoptymalizowania projektowania i drukowania Siemens NX posiada dedykowany pakiet NX Additive Manufacturing, posiadający poza bogatymi narzędziami do projektowania, niezbędne opcje umożliwiające sterowanie samym wydrukiem.
Projektowanie części
Projektowanie części pod wydruki 3D wymagają od konstruktorów pewnej zmiany postawy. Modelując części, które miały zostać wykonane tradycyjnymi metodami konstruktor patrzył również na możliwość wykonania danego komponentu, np. kąty ujemne przy częściach wykonywanych na wtryskarkach. Drukowanie 3D pozwala na zmniejszenie ograniczeń, jakie stoją przed konstruktorem. Możliwe jest stosowanie np. kanałów chłodzących powstających w „trakcie produkowania części”, a nie jako osobne operacje. Ponadto druk umożliwia uproszczenie konstrukcji. Dzięki temu komponenty mogą być lżejsze i mniej podatne na uszkodzenia.
Optymalizacja topologii
Oprogramowanie NX dostarcza szereg narzędzi pozwalających na projektowanie części pod druk. Jednym z takich instrumentów jest optymalizacja topologii (Topology Optimization). Konstruktor wyznacza przestrzeń roboczą definiując mocowania, elementy, które należy pominąć oraz określa siły, jakie projektowa część ma przenieść. Po zdefiniowaniu materiału program wykorzystując Metodę Elementów Skończonych wyliczy optymalny kształt części. Na poniższym rysunku widać kolejne etapy optymalizacji topologii.
Rysunek 1: Kolejne etapy optymalizacji projektu.
Nakładanie struktury
Bardzo przydatną z punktu widzenia odbiorcy końcowego opcją jest możliwość nałożenie struktury na wytwarzaną część. W odróżnieniu od dotychczasowych operacji, które miały charakter graficzny, nowa opcja pozwala wytłoczyć kształt na drukowanym modelu. Polecenie dostępne w programie NX CAD działa na bazie zwykłych plików graficznych, co pozwala w łatwy i szybki sposób wygenerować nawet najbardziej skomplikowane struktury.
Rysunek 2: Automatyczne dodanie podpór do części drukowanej.
Analiza procesu druku 3D
Po zaprojektowaniu części możliwe jest przeanalizowanie całego procesu druku 3D bezpośrednio z poziomu NX. Siemens NX dostarcza szereg narzędzi umożliwiających sprawdzenie, czy zaprojektowane części uda się wydrukować. Można na przykład sprawdzać minimalne grubości ścianki. Program podpowie, którą ściankę należy podeprzeć, aby nie zdeformowała się podczas wydruku itp. W celu optymalnego wykorzystania wydruku 3D, NX posiada narzędzie nestingu 3D (obsługiwanego przez Materialise Technology), do części z tworzyw sztucznych. Optymalizuje ono rozmieszczenie części na przestrzeni roboczej drukarki, dzięki czemu możliwe jest skrócenie czasu i obniżenie kosztów wprowadzenia nowego produktu na rynek.
Produkowanie części z wykorzystaniem druku 3D pozwala na uproszczenie sposobu wytwarzania części i podzespołów. Możliwe staje się dostarczenie produktu szybciej i lepiej odpowiadającego potrzebom klienta. Elastyczny sposób modelowania, zaimplementowany w Siemens NX umożliwia szybkie wprowadzanie zmian w geometrii modelu. Możliwość bezpośredniego wydruku skraca czas potrzebny na dostarczenie odbiorcy gotowej części.
Firma GM System jest oficjalnym dystrybutorem oprogramowania NX CAD.
