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复杂零件的 3D 打印生成式高效设计 Sulis

发表 admin at 2025年10月27日
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Sulis:增材制造复杂零件的高效设计解决方案

在增材制造(AM)领域,工程师常面临 “复杂几何设计难、打印失败风险高、设计周期长” 等痛点 ——Norria Sulis 以 “增材制造设计(DfAM)” 为核心,打造专为 AM 场景定制的 3D 打印设计软件。无论是航空航天的轻量化结构、汽车的流体通道,还是医疗领域的定制化零件,它都能通过高度自动化功能与直观的拖放操作,帮助工程师快速创建栅格结构、流体流动通道等复杂几何,同时凭借制造检查与补偿工具降低 3D 打印失败风险,彻底释放增材制造的设计自由度,为多行业 AM 应用提供高效、可靠的设计支撑。

一、为何选择 Norria Sulis?三大核心优势破解 AM 设计痛点

无论是追求轻量化的高端制造,还是需要定制化的医疗领域,Norria Sulis 都能通过针对性优势,解决增材制造设计全流程中的关键难题:

1. 创建高级几何图形:低门槛高效设计,突破传统 CAD 局限

传统 CAD 工具在 AM 复杂几何(如栅格结构、样条通道)设计中,常因 “操作复杂、参数调整繁琐” 导致设计效率低、创新受限。Sulis 凭借 “简化操作 + 定制化工具” 打破这一壁垒:
  • 直观界面加速设计:采用简单易用的界面,无需复杂操作即可快速生成 AM 优化的新概念 —— 通过一键式晶格创建功能,可将轻量化栅格结构快速添加到模型中,并实时微调栅格密度、单元大小等属性;支持轻松创建 3D 样条几何体,拖拽即可定义或更改概念布局,让设计师聚焦创意而非工具操作;
  • 突破传统 CAD 边界:提供自定义脚本与新颖工作流,支持设计远超传统 CAD 能力的复杂结构(如超材料栅格、多通道流体网络),推动 AM 设计创新的同时,将设计周期缩短 50% 以上,助力企业快速响应市场需求。

2. 可在几分钟内打印组件:全流程制造保障,大幅缩短落地周期

增材制造中 “设计与制造脱节” 常导致 “打印失败、反复修改”,传统流程从设计到可打印状态需数天,严重影响效率。Sulis 凭借 “制造导向设计” 实现快速落地:
  • 提前规避制造风险:内置可制造性分析与补偿工具,能自动预测并消除 AM 潜在问题(如流体通道支撑不足、栅格结构打印变形),减少制造复杂性与失败率,让工程师无需反复试错即可放心打印;
  • 分钟级打印准备:相比传统 “数天” 的设计 - 打印准备周期,Sulis 界面简单直观,设计完成后可快速生成 AM 优化的可打印几何,从概念设计到准备就绪仅需几分钟,大幅压缩 “设计 - 制造” 链路,提升增材制造的生产效率。

3. 简单隐式几何:低门槛复杂结构设计,解锁超材料应用

隐式几何设计是 AM 复杂结构(如高分辨率栅格、超材料组件)的核心,但传统工具操作复杂,需专业知识支撑。Sulis 凭借 “简化隐式建模” 降低门槛:
  • 高效隐式几何生成:依托专业隐式设计内核与高级定制工具,无需深入理解隐式数学原理,即可快速生成高分辨率、复杂的栅格结构,完美适配能量吸收(如缓冲结构)、热传递(如散热组件)、过滤(如精密滤网)等场景需求;
  • 超材料设计突破:通过隐式建模方法,可创建任意规模的复杂几何形状(如微观尺度的晶格单元、宏观的整体结构),让超材料组件设计成为可能 —— 工程师可根据需求定制材料力学性能(如轻量化高强度、高弹性),为 AM 高端应用(如航空航天超轻零件、医疗植入物)提供设计支撑。

二、主要功能:全方位覆盖 AM 设计需求,打造专业高效的工具体系

Norria Sulis 围绕 “栅格设计 - 参数优化 - 流动路径 - 几何适配 - 制造保障” 全流程,构建覆盖 AM 复杂零件设计核心需求的功能体系,适配从概念设计到打印准备的全场景:

1. 一键式栅格创建:灵活栅格组合,适配多样化设计需求

栅格结构是 AM 轻量化设计的核心,但传统工具需手动构建,效率低且兼容性差。Sulis 凭借 “灵活栅格生成” 功能简化流程:
  • 多类型栅格选择:支持一键创建表面栅格(如零件外表面强化)、支柱栅格(如内部支撑结构)、随机栅格(如缓冲吸能结构)、平面栅格(如平板轻量化),还可在单个零件中组合不同栅格类型(如外部表面栅格 + 内部支柱栅格),满足复杂零件的差异化设计需求;
  • 多坐标系适配:提供多个坐标系选择(如零件坐标系、全局坐标系、自定义局部坐标系),确保栅格与 CAD 模型、AM 制造要求无缝匹配,避免因坐标系偏差导致的打印错位问题,提升设计与制造的一致性。

2. 调整栅格结构的性质:精细化参数优化,平衡性能与成本

栅格结构的 “性能(强度、轻量化)” 与 “成本(材料、打印时间)” 需精准平衡,传统工具参数调整繁琐,难以快速找到最优解。Sulis 凭借 “精细化参数控制” 实现优化:
  • 分级参数定制:支持在多个轴向上分级调整栅格单元大小(如从零件一端到另一端逐渐增大单元)、密度(如关键受力区域高密度、非受力区域低密度),精准匹配零件不同部位的性能需求,在保证强度的同时最大化轻量化效果;
  • 材料与时间优化:可将栅格模型转换为 “带所需壳厚度 + 内部轻质栅格” 的复合结构 —— 通过控制壳厚度(如 1mm 薄壁)与内部栅格密度,减少材料使用量(降低成本),同时缩短打印时间(提升效率),实现 “性能 - 成本 - 效率” 的最佳平衡。

3. 单胞类型范围:丰富单元库 + 自定义,解锁设计创新

单胞是栅格结构的基础单元,其类型直接决定结构性能,传统工具单胞库有限,难以满足定制化需求。Sulis 凭借 “丰富单胞支持” 拓展设计边界:
  • 庞大单元库支撑:内置常用单胞数据库(如正四面体、立方体、八面体等),覆盖大多数 AM 轻量化、支撑场景,工程师可直接选用,无需从零设计,大幅提升效率;
  • 自定义单胞创建:支持基于 Strut(支柱)定义自定义单胞(如不规则多边形单元、带加强筋的特殊单元),创造全新设计机会 —— 既可定制特定机械性能(如高抗压、高弹性),也可开发新型超材料(如具有特殊声波屏蔽、导热特性的单元),还能设计辅助结构(如打印支撑单元),满足 AM 高端定制化需求。

4. 流动路径的实时可视化反馈:动态编辑 + 即时调整,优化流体设计

流体通道(如冷却流道、燃料通道)是 AM 复杂零件的重要应用,但传统工具难以实时观察流动路径效果,调整滞后。Sulis 凭借 “实时可视化” 功能提升设计精度:
  • 动态编辑与反馈:支持动态编辑阵列对象以创建多个样条线流动路径(如多通道并行流道),编辑过程中实时显示路径形态、尺寸、间距等信息,工程师可直观判断设计合理性,避免 “设计完成后才发现问题” 的返工;
  • 复杂流体网络调整:通过单击并拖动工具,可实时编辑复杂的流体网络(如分叉流道、弯曲通道),无需重新建模即可调整路径走向、管径大小、分支位置,快速优化流体流动效率(如减少阻力、均匀分配流量),适配汽车冷却系统、航空航天燃料通道等场景。

5. 简单的共形几何:贴合复杂表面,提升性能与制造效率

共形几何(如贴合零件复杂表面的结构、紧凑的接口组件)是 AM 空间优化的关键,但传统工具适配难度大。Sulis 凭借 “简化共形设计” 功能实现高效适配:
  • 复杂表面贴合:支持几何形状与复杂表面(如曲面、异形轮廓)自动贴合,例如在曲面零件外表面设计共形栅格(提升表面强度)、在异形腔体内设计共形流体通道(提升热传递效率),既能优化空间利用率,又能减少材料浪费;
  • 紧凑组件优化:可优化流体网络布局(如贴合零件内壁的流道)、布线(如嵌入式导线通道)、接口组件(如异形连接结构),使其更紧凑、占用空间更小,同时提升制造可行性(如减少打印支撑需求),适配小型化 AM 零件(如医疗植入物、精密电子组件)设计。

6. 自支撑流体通道:自动补偿保障制造,消除后处理痛点

流体通道内部支撑是 AM 打印的难点,传统方式需手动添加支撑,后处理复杂且易损伤通道。Sulis 凭借 “自支撑设计” 功能解决痛点:
  • 自动支撑分析与补偿:可自动分析流体通道的结构稳定性,对易坍塌区域(如细长通道、大角度弯曲)进行结构补偿(如微调通道壁厚、添加内部隐性支撑),确保通道无需外部支撑即可自支撑打印,避免打印过程中变形或坍塌;
  • 消除后处理负担:无需像传统流程那样进行 “打印后拆除内部支撑” 的繁琐操作,既减少后处理时间与人力成本,又避免支撑拆除过程中对通道内壁的损伤(如划痕、变形),保证流体通道的精度与使用性能(如流畅的流体流动)。

以 AM 设计为核心,赋能增材制造全流程价值提升

Norria Sulis 并非简单的 3D 设计工具,而是 “覆盖‘复杂结构设计 - 制造风险规避 - 打印效率提升’全流程的增材制造解决方案”—— 它通过一键式栅格、简化隐式几何降低复杂设计门槛,通过实时可视化、共形几何提升设计精度,通过自支撑通道、可制造性分析保障制造成功率,最终实现 “设计快速化、结构复杂化、制造可靠化”。无论是企业希望提升 AM 设计效率、降低打印成本,还是工程师追求复杂零件创新设计、解锁超材料应用,Sulis 都能提供全方位支撑,推动增材制造从 “技术探索” 向 “规模化高效应用” 转变,为多行业 AM 升级注入核心动力。
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