Materialise 3-matic 3Dプリンティング部品の設計最適化

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Materialise 3-matic 3Dプリンティング部品の設計最適化

Materialise 3-matic(マテリアライズ トリマティック)は、3Dプリンティング部品の設計最適化を可能にするソフトウェアです。CADデータ、スキャンデータ、トポロジー最適化データ、STLデータを取り込み、様々な設計編集を行い3Dプリントが可能なスムースサーフェスのモデルを作成することができます。さらに、3Dテクスチャー、ラティス構造、コンフォーマル構造を利用し、FEM解析と連携しながら、機能性、意匠性の高い、軽量で最適化された3Dプリンティング部品を設計することを可能にします。

 

Materialise 3-matic 活用効果






 

 

今までにない自由な設計

従来の方法では製造不可能な製品のモデルを、柔軟に作成することができます。
 

軽量構造の実現、製造の時間とコストの削減

極めて軽量な部品を設計することができ、材料費の削減と製造時間の短縮を実現します。
 

部品の性能、機能を極める

強度、振動、空力、音響、クッション性やグリップなどの物理特性を高める設計最適化を可能にします。
 

柔軟な意匠デザイン

テクスチャーやパターンを応用した装飾デザインの部品の設計を容易にします。

スキャンデータの修復、トポロジー最適化結果データの編集、形状簡略化

Materialise 3-maticは、CADデータ、スキャンデータ、トポロジ最適化モデルを出発点として、メッシュレベルでの設計の最適化と修正を可能にします。
 


スキャンデータの不完全なジオメトリーや、トポロジー最適化で出力された粗いサーフェスを簡単に編集して設計に利用することができ、CADシステムでのフリーフォームモデリング作業が取り除かれます。構造や流体の解析に適した形状簡略化も容易で、FEMモデル作成の複雑な作業が大幅に軽減されます。

多彩なテクスチャーを効率良く作成し、外観、機能を高める

Texturingモジュールを使用すると、STLファイル内の複雑な3D形状に、テクスチャー、目打ち、パターンを直接適用できます。 複雑な表面形状を用いて、機能性や審美的な特徴を追加することができます。造形後加工が不要になり、アディティブマニュファクチャリングの価値がさらに高められます。

 
卵型
  
ハニカム
 
ピラミッド型
 
織目模様
 
皮革模様
 
樹木外皮
 
特徴
  • 2D画像から3Dテクスチャーを容易に生成
  • 3Dテクスチャーの大規模ライブラリからの選択、カスタマイズ
  • 複雑で不規則な表面への一括適用
  • 3DモデルをFEAにエクスポート
  • 途中のSTLファイルの段階を経ずに直接造形する独自技術
外観への応用
  • 自由なデザイン
  • ユニークな個別化された装飾
  • 積層形状のぼかし 
機能への応用​
  • 生体模倣のバイオニックデザイン
  • グリップ性
  • 握りやすさ
  • 音響特性
  • 反射
  • 空気力学
  • クッション性
  • フィルター機能
  • 強度補強
 

3Dプリント可能な格子、多孔質、コンフォーマル構造を簡単に作成

 

Lightweightモジュールにより、格子、共形、多孔質の構造を用いて、強度追加、クッション性確保、空隙率増大、重量軽減を実現する、3Dプリティングが直接可能な内部構造および外部構造を作成できます。

ユニット構造の選択、設計

ユニット構造デザインを内部ライブラリーから選択
  • 一様な構造
  • 三角構造
  • クワッドベースの構造
  • コンフォーマル構造​
CADで設計した独自のユニット構造をインポートし、独自ライブラリーに追加
 
 

   

 

解析に基づく設計最適化


有限要素解析により、軽量化されたモデル強度を評価し、必要に応じて構造密度を強化します。設計要件を満たすよう、ユニット構造モデルの厚さのコントロールを行います。

 

設計形状の造形が可能かを検証

 
Materialise 3-maticを用いて、ユニット構造設計形状の3Dプリントが可能か、サポートが必要な箇所がどこかを検証することができます。

ユニットセルを複製しながら部品表面に滑らかに沿ったコンフォーマルな構造を設計することも可能です。
 
コンフォーマル構造の応用例
  • 製品表面の熱を均一に分散
  • プラスチック部品のクッション
  • 音響吸収壁面
  • 小さな粒子のフィルター
 
 

CADとFEMのアプリケーションシステムとの双方向データ連携

 

CADとの連携



All Importsモジュールを用い、IGES、VDA、Vrml、Catia V4/V5/V6、UG、Pro-E、STEPファイルのCADデータからSTLデータを作成できます。点群データのインポートとメッシング機能も提供されます。
CAD Link Moduleを使用し、STLメッシュファイルをIGES、STEPのCADファイル形式に簡単に変換できます。
 

 

FEM解析との連携

    

トボロジー最適化結果インポート  STLモデルの編集   修正後モデルを再メッシュ  FEMシステムで解析

Materialise 3-matic Remeshモジュールにより、FEM解析モデルデータの生成、エクスポート、解析結果読み込みが可能です。
3Dプリンティング実施前に、解析で設計案の評価を行うことができます。

  • サーフェスメッシュと、Tet4、Tet10のボリュームメッシュの生成機能
  • Fluent、Ansys、Abaqus、Comsol、Patran、Nastranのファイル形式のエクスポート、インポート
  • 軽量構造のビームモデルをAbaqusとOptistructにエクスポート

3DプリンティングソフトウェアMaterialise Magicsとの連携

Materialise 3-maticは、3Dプリンティングソフトウェア​Materialis Magicsと連携して利用することができます。

Materialise Magicsに組み込まれているMaterialise Build Processorの独自技術により、Materialise 3-maticで作成した複雑なユニット構造を含むモデルからスライスデータを直接出力することができ、大規模なデータを扱うことなく3Dプリント造型が可能になります。
 
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