dexel-based simulation of DED additive manufacturing
What is Dexel ?
What is Voxel(體素)?
Dexel
壓縮的體素(voxel)模型。 dexel 模型透過一到三組群的射線與物體的交點來表示一個物體。
優點是只需要儲存交點的資訊,可以大大的減少儲存空間,並且布林運算是dexel 射線間的線性運算,速度快精度高。
What is the difference between dexel-based method and conventional one?
Is there any limit when applying this method ?
不同的製程參數會導致不同的掃出體積( sweep volume) ,如果是一維的特徵則是指沉積高度與寬度。
其中沉積寬高,會因為製程的參數,如果是WAAM 會受電流A 與 移動速度 V影響;如果是LP-DED ,則會受到供粉速率mf (mass of powder feed rate )與移動速度V,雷射功率 P 影響。
在幾何外型模擬中,除了 製程參數 外,還需要考慮的還有 刀具路徑 的影響。(在這篇文獻中並沒有相關的探討)
What is Dexel-based simulation ?
Dexel-based 比較適合固定每層高的製程,例如: SLM 。相較起來用於DED 製程的模擬文獻比較少。
Tri-dexel-based simulation 常用於切削加工模擬。
材料的資訊 可以儲存成,(X,Y,Z)
每個X,Y 沿著 DEXEL 射線掃略,Z 可以看成是 INDEX NUMBER 。 如果這個區域沒有材料,則設成EVEN;反之,則設成ODD 。
因此,對於增材來說就是改變Z的位元(Parity of the number)
製程參數對於熔覆特徵的資訊如何取得
進行製程的實驗。設定實驗材質中,單道(single track)不同電流與移動速度,並利用輪廓量測儀器,取得沉積的特徵尺寸,藉由這些實驗資料建立經驗數值,來得到不同製程參數下的沉積特徵尺寸。
Function (A , V) = [寬度、高度] $\rightarrow$ 建立virtual tool的尺寸