3D엑스퍼트: 적층제조를 위한 올인원 소프트웨어

개발 및 공급 : 3D시스템즈코리아
주요 특징 : 파라메트릭 기반의 하이브리드 CAD 환경 지원, 구조 최적화로 무게 및 재료 사용량 절감, 제작 시뮬레이션으로 시행착오 최소화, 최적화된 프린팅 전략으로 프린팅 시간 단축 및 품질 보장

3D엑스퍼트(3DXpert)는 적층제조(AM) 기법을 사용하여 3D CAD 모델을 준비하고, 최적화하고, 제조하는 올인원 통합 소프트웨어이다. 3D엑스퍼트는 디자인부터 후처리까지 적층제조 워크플로 각 단계를 지원하기 때문에 3D 모델에서 프린팅된 부품으로 신속하고 효율적으로 전환하는 프로세스를 간소화한다.

워크플로 - 디자인에서 제조까지

3D엑스퍼트는 통합 소프트웨어 솔루션으로 워크플로를 간소화하고 생산 장애 요소를 해소할 수 있다. 3D엑스퍼트는 적층제조 프로세스의 전체 범위에서 유연성과 제어력을 제공하기 때문에 부품 개발 및 생산의 비용 효과를 높여준다.

데이터 가져오기

3D엑스퍼트는 STEP, IGES, VDA, DXF, 파라솔리드(바이너리 포함), SAT, SAB(ACIS) 등 CAD 포맷과 PMI 데이터(예: 솔리드웍스, 카티아, 크레오 엘리멘트/프로, NX, 인벤터, 솔리드 엣지 등)를 포함하는 기본 판독 포맷, 메시 포맷(예: STL, 3MF, OBJ, PLY, JT)의 데이터를 가져올 수 있다. 따라서 메시 형식으로 다운그레이드하지 않고 B-rep 데이터(솔리드와 서피스)로 계속 작업하며 분석 기하형상, 부품 토폴로지 및 색상 지정을 포함하는 데이터 무결성을 유지한다.

프린팅 가능성 분석: 프린팅 가능성을 확인하고 STL와 B-rep 기하형상 모두 자동으로 복구한다.

구조 최적화

3D엑스퍼트의 래티스 모듈은 체적 표현 기술(V-Rep)과 이력 기반 매개변수 기능을 함께 사용하여 격자 구조의 생성, 편집 및 시각적 조작을 빠르게 실행할 수 있다. 게다가 다양한 격자 구조에 대한 라이브러리뿐만 아니라, 사용자 격자 구조 설계 및 다른 소프트웨어에서 설계한 격자 구조를 가져올 수 있다.

볼륨 래티스 및 내부 채움 구조: 부품 속을 비워도 그 형태가 유지되고 그 기계적 사양을 충족할 수 있다.
표면 텍스처: 프린팅 가능한 등각 텍스처를 적용하여 각 표면에 필요한 텍스처를 구현한다.
래티스 최적화: 격자 구조물과 주변에 대한 FEA 응력 분석을 실시하고 이 분석을 토대로 격자 요소를 최적화하여 무게, 재료 사용량, 프린팅 시간을 최소로 유지하면서 기능적 특성 요구사항을 충족한다.

빌드 시뮬레이션

3D엑스퍼트의 빌드 시뮬레이션(Build Simulation) 모듈은 부품 프린팅 전에 제작 실패 또는 프린터 손상을 일으킬 수 있는 문제를 예측한다. 부품의 정확한 방향과 서포트 디자인을 확인하고 제작판에서 부품을 분리할 때, 서포트를 제거할 때, 열처리를 적용할 때의 영향을 분석한다. 또한, 설계와 동일한 환경으로 통합함으로써 여러 소프트웨어 솔루션 사이를 오갈 필요 없이 수정된 내용을 간단하게 적용할 수 있다.

오프로드 시뮬레이션: 별도의 컴퓨팅 플랫폼으로 계산을 불러와 디자인 작업을 계속할 수 있다.
결함 조기 발견: 레이어 단위로 시뮬레이션 결과를 받아 전체 시뮬레이션 프로세스가 완료될 때까지 기다릴 필요가 없다.
보상 모델: 프린팅 과정에서 생긴 편차를 보상하는 기하학 모델을 조정 기준으로 사용하여 디지털 모델과 동일한 부품으로 프린팅할 수 있다.

▲ 터빈 베인(이미지: GE Precicast Additive)

스캔 경로 계산

3D엑스퍼트는 각 장비, 재료 및 프린팅 전략에 대해 사전 정의된 모범 사례 매개변수를 사용하여 프린터를 최대로 활용하거나, 스캔 경로 계산 방법과 매개변수에 대한 강력한 제어력으로 자체 프린팅 전략을 개발할 수 있다. 또한, 슬라이스 뷰어를 통해 각 레이어당 계산된 스캔 경로 모션을 탐색하여 실제 프린팅 프로세스를 사전에 검증할 수 있다.

지능형 스캔 경로 계산: 프린터 헤드 제어(3D시스템즈의 DMP 다중 헤드 프린터용 자동 밸런싱 포함)와 영역 지정 및 부품 기하형상을 결합하여 처리량을 늘리면서도 프린팅 품질은 유지할 수 있다.
계산 시간 단축: 연산 리소스를 추가 워크스테이션에 오프로드하여 분산시킨다. 또한, 전체 부품을 모두 계산하기 전에 선택한 슬라이스의 실제 스캔 경로를 빠르고 정확하게 미리 볼 수 있다.