即将直播：CFD流体分析-3D打印激光熔融工艺仿真（7月14日）

作者 | 张老师  仿真秀专栏作者

导读：增材制造技术也称为3D打印技术，自20世纪80年代后期发展起来，目前，对该技术的名称各异，有“材料累加制造”、“快速原型”、“分层制造”、“实体自由制造”等等，以上叫法从不同侧面反映了该制造技术的特点。相对于传统的减材制造，增材制造无需模具，可直接数字化制造，具有原材料浪费少、制造流程短、工艺简单、可成形复杂形状和梯度结构等特点。

为了帮助大家真正理解增材制造的真谛，以及如何使用CFD流体仿真分析助力增材制造工艺发展，在2022仿真知识周第三期讲座，笔者应仿真秀邀约，定于7月14日19时，在仿真秀官网和APP给大家带来《CFD流体分析-3D打印激光溶融工艺公开课》免费公开课。

一、增材制造的优势在哪里？

相对于以往的减材制造，增材制造技术不但革新了传统的加工方式，还为产品定制提供了有效实现手段，为个人创作设计提供了相当大的自由度，因此成为了各国、各行、各业高度重视的制造技术。它进入工业领域数十年，从航空、航天到汽车、能源、医疗等领域，近30年的发展中，批量化一直成为制约增材制造发展的关键问题。国内工业企业蓄势在新一轮国际竞争中脱颖而出，纷纷将希望寄托于增材制造技术的应用，希望通过增材制造实现智能制造时代的转折性突破。

二、增材制造的工作原理？

增材制造技术通过逐层累积的方式来制造零部件，将现实中的三维物体简化为层层堆积的二维平面问题，实现了复杂零部件的一体化成形，大大解放了设计师的工艺约束。

因此，增材制造可以让设计师的设计思维从工艺优先转变为性能优先，以零部件的性能/功能为驱动，用最合理的结构形式，实现零部件的效能最大化。与此同时，一系列基于增材制造的设计方法孕育而生，拓扑优化、点阵结构、一体化、仿生设计等方法受到人们的关注，这也对设计师建模能力提出了更高的要求。

在增材制造技术快速发展的同时，缺乏增材制造产品的质量标准和体系，是限制增材制造技术发展的重要因素。增材制造涉及多学科，成形过程涉及多物理场，目前在控形控性技术的研究中，还有众多的科学问题需要探究。为提高增材制造产品的质量和成功率，需要从多尺度研究其性能预测的方法。设计师对产品生产工艺的了解程度起着至关重要的作用。

三、增材制造中的仿真技术

不难发现，仿真优化在整个流程中占据举足轻重的地位。由于增材制造零件的复杂结构大大增加了实验成本，CFD和FEM的仿真计算就可以最大程度的降低实验成本，发挥模拟仿真的优势，帮助工程师对不同增材制造工艺的机理尽享更深入的了解。

面向产品设计的增材制造的全方位解决方案中既包括传统的仿真计算，又包括针对增材制造的仿真计算。其中传统的仿真计算所运用仿真软件主要有拓扑优化软件，结构分析软件和流体分析软件，而针对增材制造仿真软件主要是模拟增材制造过程中的工艺参数，例如预测由于工艺参数的不同而造成增材制造零部件的变形失真、残余应力、热缺陷、结构缺陷等。

适用于增材制造的总流程是一个思考过程，以建立不同于传统制造的增材思维。在此过程中需要做出谨慎的决策，而不仅仅是盲目地遵循一套设计规则。

利用多尺度增材工艺仿真分析套件，宏观尺度预测零部件温度历史、变形、应力分布、刮刀碰撞、高应变区域，输出基于应力优化的工艺支撑及反变形设计的变形补偿模型；微观尺度预测熔池尺寸、孔隙率、微观组织等，帮助用户优化工艺流程，降低废品率。

我的免费公开课-《CFD 流体分析-3D打印激光熔融工艺公开课》

只有经过反复思考，才能理解增材制造不仅仅等同于车铣刨磨或快速成型的一种新工艺技术，他是数字技术驱动下回归自然界“生长造物”的新方法，使得最终制品的成型与定性得以同步完成。

为了帮助大家真正理解增材制造的真谛，以及如何使用CFD流体仿真分析助力增材制造工艺发展，笔者应仿真秀邀约，定于2022年7月4日晚19:00通过仿真秀直播系统给大家带来《CFD流体分析-3D打印激光溶融工艺公开课》免费公开课。

以下为直播安排：