Des outils pour dépasser les limites de la 3D

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Comment se libérer du laser dans la 3D métal

Le métal utilisé pour l'impression 3D est particulièrement délicat car il implique l'utilisation d'un laser. Lorsque le laser optimise la densité de métal, il peut également faire fondre le métal de manière imprévue et faire échouer la fabrication de la pièce. Par ailleurs, les chauffages et refroidissements rapides génèrent des contraintes qui peuvent déformer le produit final. ANSYS et Pitt étudient ensemble comment simuler ces déformations avant l'impression, afin de garantir que le produit aura la forme souhaitée et fonctionnera comme prévu.

Dans le cadre de ce partenariat, l'université ouvre un laboratoire de fabrication additive de plus de 110 m2 au sein de l'École d'ingénieurs de Swanson. Le Laboratoire ANSYS de Recherche en Fabrication Additive est équipé des toutes dernières machines de fabrication additive qui utilisent des métaux, des alliages, des polymères et d'autres matériaux pour l'impression laser de pièces de tous types.

Ce partenariat favorisera la collaboration des professeurs et des chercheurs avec ANSYS et avec d'autres partenaires industriels, notamment dans le biomédical, l'aérospatial et la défense. Au sein du laboratoire, les chercheurs auront accès au portefeuille de produits ANSYS pour explorer, simuler et analyser les problèmes de contraintes et de fatigue dans les composants critiques de produits comme des avions, des voitures ou des appareils médicaux.

« La collaboration avec des leaders industriels comme ANSYS nous aide à mieux comprendre les problématiques réelles auxquelles sont confrontées les entreprises », souligne Mark Redfern, vice-recteur de la recherche à l'Université de Pitt. « Cette collaboration oriente notre approche d'enseignement et de recherche et garantit une bonne adéquation avec les besoins des entreprises et l'évolution des technologies. Les travaux de recherche que nous menons actuellement en fabrication additive vont avancer plus vite grâce à ce partenariat renforcé avec ANSYS ».

La fabrication additive permet de créer avec précision des pièces à l'échelle micro et nano et les ingénieurs ont besoin de nouveaux logiciels et de nouvelles méthodes pour les développer. Le Simulation-driven product development permet d'explorer virtuellement plusieurs options de conception dès le début, avant de figer les choix de conception et de matériaux. Les outils de simulation numérique ont un avantage : ils peuvent tester des millions de combinaisons de formes, de matériaux, de paramètres pour trouver la configuration optimale avant même la construction d'un prototype physique. Cette approche permet de concevoir des produits à la fois innovants, durables et économes en énergie.

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