Технология аддитивного производства произвела революцию в дизайне и производстве. Лазерное плавление в порошковом слое является одной из распространенных технологий аддитивного производства. Во время лазерного плавления в порошковом слое повторное покрытие сначала наносит тонкий слой порошка материала, а затем лазерный луч сканируется по заданной траектории, действуя в качестве источника тепла для плавления и связывания порошкообразного материала в твердую структуру. Этот процесс повторяется до тех пор, пока желаемая трехмерная деталь не будет напечатана послойно.
Abaqus/Standard предоставляет общую основу для моделирования общих процессов аддитивного производства, лазерное сплавление в порошковом слое. В основе технологии аддитивного производства Abaqus лежит модуль пересечения траектории движения инструмента с сеткой – мощный механизм на основе геометрии, который принимает данные о траектории инструмента в качестве входных данных и пересекает их с произвольной сеткой. Хронология временного расположения как последовательности осаждения материала (движение устройства для повторного нанесения покрытия), так и источника нагрева (путь сканирования лазерного луча) может быть представлена серией событий в виде таблицы времени, пространственных координат и параметров процесса. Модуль пересечения траектории и сетки принимает данные серии событий и автоматически вычисляет всю информацию, необходимую для активации элементов и применения к модели соответствующей тепловой энергии. Коллекции таблиц, включающие таблицы параметров или таблицы свойств, могут использоваться для определения дополнительных параметров процесса, необходимых для моделирования.
Модуль пересечения траектории инструмента и сетки использует текущее положение устройства для повторного нанесения покрытия и сетку конечных элементов конструкции моста, чтобы вычислить, какие элементы являются активными в любой момент времени. Эти элементы включены в конкретное определение активации прогрессивных элементов, так что они могут быть активированы с требуемым шагом времени. В этом анализе используется полная активация. При активации элемента его объемная доля устанавливается равной единице.
Выделение энергии в систему вычисляется с учетом фактического пути источника тепла. Модуль пересечения траектории инструмента с сеткой предоставляет информацию, относящуюся к выделению энергии. Лазерный источник тепла может быть смоделирован как концентрированный движущийся тепловой поток.
В аддитивном процессе на непрерывно развивающихся свободных поверхностях происходит радиационное и конвекционное охлаждение. Abaqus отслеживает свободные поверхности, которые отражают текущую форму сборки детали. Пленка или радиационные условия могут быть применены к области аспекта элемента во время прогрессивной активации элемента.