Simulace 3D tisku v software Ansys - spolupráce s Průša Research
Také vás zaujaly 3D tiskárny a představa svobodného tvoření s minimálními náklady a naprostou volností, kterou člověk může pocítit při transformaci těch nejodvážnějších myšlenek do reálné konstrukce? V SVS FEM jsme tým technologických nadšenců a tak jsme se rozhodli přihlásit do třetího ročníku globální soutěže pro zástupce společnosti Ansys Inc. Předmětem soutěže jsou nejlepší numerické modely zpravidla z oblastí, které jsou velmi poptávané, ale které zároveň nejsou doposud řešené. Nejde přitom jen o barevné obrázky (ačkoliv i ty hrají pochopitelně důležitou roli při hodnocení).
![SVS FEM simulace Ansys](/sites/default/files/styles/large/public/images/2022/07/blog_prusa_research.png.webp?itok=F8E1Z9XX)
Kde však získat zkušenosti, popis konstrukce a problémů, které s tiskem souvisí? Slovo dalo slovo a domluvili jsme se s Josefem Průšou a jeho bratrem Michalem na osobním setkání. Ačkoliv vytížení obou je velmi vysoké, našla se chvíle na setkání a přimo s Michalem Průšou jsme se mohli domluvit na vzájemné spolupráci. Ti z Vás, kteří zmíněné neznáte, tak jen drobné připomenutí – jedná se o autory OpenSource 3D tiskárny, jejíž konstrukce je postavena tak, aby se mohla vzájemně replikovat, jinak řečeno tisknout sama sebe.
![SVS FEM simulace Ansys](/sites/default/files/styles/large/public/images/2022/07/blog_prusa_research2.png.webp?itok=9x5bo9Vx)
Důležitou roli při hodnocení soutěže hraje komplexnost řešení a samozřejmě i naléhavost zvoleného problému pro komerční sféru. Loni se nám podařilo výrazně zabodovat v celosvětové konkurenci a náš kolega Zdeněk Čada se umístil na předních příčkách soutěže se svým multifyzikálním modelem proudění kolem vyhřívaného zpětného zrcátka automobilu, který vytvořil v prostředí Ansys AIM (zde). Letos jsme při zvažování témat pro soutěž dlouho diskutovali o simulaci 3D tisku v prostředí software Ansys. Problematika 3D tisku je velmi komplikovaná ať již po stránce fyzikální, tak po stránce algoritmické. 3D tisk je ve své podstatě multifyzikální úlohou s vysokou mírou vazby mezi přirozenou a nucenou konvekcí, stabilitou stroje i tištěných konstrukcí, přestupem i prostupem tepla, kinematikou tiskové hlavy či materiálu používaného pro tisk a to neuvažujeme úlohy regulace a řízení tisku ať již po stránce vhodné automatizace či optimální elektronické konstrukce. Bylo tedy nasnadě, že se naší volbou tímto pro letošní soutěž nakonec stala simulace 3D tisku.
![SVS FEM simulace Ansys](/sites/default/files/styles/large/public/images/2022/07/blog_prusa_research.jpg.webp?itok=6rSPdms7)
Michal Průša nás také provedl výrobními prostorami a předvedl i jejich vlastní výzkum v této oblasti. Je skutečně úžasné jak rychle se jejich firma rozvíjí a jak dynamicky se mění konstrukce jejich tiskárny. Velmi zajímavé jsou i jejich tiskové farmy, které zvládají tisk až 3 000 tiskáren každý měsíc. Setkání bylo velmi zajímavé i pro reálnou představu vlastního tisku, ale především kvůli problémům se kterými se musí tiskárny resp. jejich tvůrci potýkat. Velkou výzvou je pochopitelně hlavně vlastní proces nanášení a tisková hlava či její okolí (chlazení, tavení, průchodnost,...). Ovšem, velkou část problémů lze vytipovat i bez znalosti procesu, avšak taková setkání jsou nedocenitelná. V rámci našeho setkání jsme tak prodiskutovali i současné možnosti simulačních nástrojů a domluvili jsme se na budoucím plánu prací, tak abychom se již v červnu 2017 mohli pochlubit rozumnými výsledky, které nejen že dokáží popsat detailní chování zmíněných problémů, ale které také pomohou posunout tuto oblast opět o kousek dál.