旨在促進端到端產品創新的增材製造聯合研究

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發佈日期 2021-03-22


旨在促進端到端產品創新的增材製造聯合研究

Entegris是半導體和其他高科技行業的先進材料和工藝解決方案的世界級供應商,多物理場模擬先驅Ansys和ESSS(開發了Rocky DEM)正在合作探索增材製造(AM)的各種創新。總體而言,雙方的共同努力可望提高3D列印效率,加快產品上市時間,減少傳統製造的原料浪費和成本,利用工程模擬功能來消除對昂貴的原型測試的需求,並擴大AM市場的機會。

與傳統製造方法相比,增材製造提供了更高的數字靈活性和效率。傳統零件製造透過銑削和機械加工去除多餘的材料,而AM透過在精確層中打印來建立3D複雜零件。在最佳實踐中,AM可提高產品性能和可靠性。它還可以實現更複雜的幾何形狀和簡化的製造。

半導體行業依靠快速、持續的創新來滿足市場對高性能處理和存儲功能的需求。該公司首席技術官吉姆·奧尼爾(Jim O'Neill)指出:「這項共同努力有可能使Entegris的增材製造產品設計能力更加強大,允許進行比傳統製造技術更複雜的設計。」「例如,透過將對基本材料特性的深刻理解與新穎的設計配置模型相結合,我們可以創造出具有獨特性能特徵的新產品。」

儘管增材製造模擬是一項相對較新的技術,但它提供了與經過驗證的工程模擬分析相同的價值主張:使風險減到最小、減少時間和成本、產品創新性達到最大值。

「增材製造起初是生產快速原型的一種方式,但它已被廣泛接受為最終生產策略。」Ansys增材製造高級產品經理Nilay Parikh說,他的多物理場軟體在全球工程師界用於設計創新產品。「公司可以使用Ansys軟體套件–超越確定物理力來確保滿足性能標準的範圍–分析從最早的設計到最終產品的端到端增材製造過程。」

透過增材製造生產的零件具有與鑄造或鍛造零件完全不同的特性–深入研究多物理場模擬可以洞悉這些零件將如何對現實世界中的力做出反應。「特別是,準確預測顆粒行為在3D打印過程中特別重要,該過程使用粉末作為原料來打印零件。分佈均勻性、尺寸範圍和密度參數增加了物理複雜性。ESSS的旗艦級離散元件產品Rocky DEM可幫助工程師了解並解決與變形、公差和製造失敗有關的問題。」ESSS工程和業務開發副總裁Rahul Bharadwaj說道。

「儘管我們的大部分研究將集中在3D打印過程上,但最終產品是最終用戶創建的組件–必須對其所涉及的工程系統進行分析。」副總裁Montray Leavy指出Entegris首席技術官。「我們基於此目標選擇了Ansys和Rocky DEM軟體,主要是因為它們具有先進的技術、出色的能力能夠準確地建模和模擬顆粒/成分行為,物理能力的深度和廣度以及能夠對整個製造過程進行建模的能力。」

聯合研究合作夥伴樂觀地認為,克服傳統製造中的當前設計限制將導致3D打印發現,這將使除航空航天、醫療和能源等半導體行業以外的其他眾多行業受益。

Entegris將在其與科學、技術和研究機構(A * STAR)新加坡製造技術研究所(SIMTech)的聯合實驗室中使用Ansys和ESSS的模擬軟體,該研究所於今年早些時候成立,旨在探索新產品的設計能力以及AM的市場機會。

 

(資料來源:ROCKY)

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