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DfAM (Design for Additive Manufacturing)

DfAM 이란?

DfAM (Design for Additive Manufacturing) 이란 적층 제조 공정에 적용할 수 있는 설계를 말합니다. DfAM의 설계 개념은 적층 제조(Additive Manufacturing) 기술이 제공하는 높은 설계 자유도로 인해 가능하며, 기존 설계 방식과는 다르기 때문에 제조가능성, 신뢰성, 비용과 같은 기능적 성능 및 기타 주요 제품 수명 주기 등을 고려하여 최적화하는 설계 방식이 필요합니다. 일반적인 DfAM 설계에는 위상최적화, 격자 또는 셀 구조 형성, 다중 재료 적용 설계 등 다양한 방식이 존재합니다.

DfAM 적용 방식

위상 최적화 (Topology Optimization)
→ 기존 제품의 구조를 최적화하는 개념으로 기존 제품의 성능을 그대로 유지한 체 주어진 제품 내의 설계 공간에서 재료의 분배를 최소화 하는 개념.
→ 위상 최적화를 통해 설계 제품의 경량화, 사용되는 소재의 절약, 다양한 제품의 단일화 등 다양한 장점이 존재.

격자 또는 셀 구조(Lattice or Cell Structure)
→ 제품 외형을 변화시키지 않는 범위에서 내부의 불필요한 부분을 격자구조로 대체하여 소재 절약 및 경량화를 가능하게 해주는 개념.
→ 내부 격자 또는 셀 구조에 따라 제품의 물성이 변화 할 수 있기에 산업 또는 의료 등 다양한 분야에서 활용됨.
→ 위상 최적화 개념과는 달리 외부 형상은 그대로 유지해야 하며, 3D 프린팅에서 적용되던 기존 서포터 역할을 대신 할 수 있음.

DfAM Software

Magics

  1. File format : (Magics), Stl, Mgx, Amf, 3mf, Igx etc.
  2. Main function : Design transformation, Build analysis, Simplify nesting, Automate support creation
  3. Advantages : Fast and accurate design data conversion

Matic

  1. File format : (Magics), Stl, Mgx, Amf, 3mf, Igx etc.
  2. Main function : Design optimization, Convert mesh to cad, Time and cost savings through grid structure, Topology optimization post-processing
  3. Advantages : Easier production of validation samples and improved overall productivity through scripting automation

Solid works

  1. File format : (Prt), Sldprt, Igs, Step, Wrl, Stl, 3mf etc.
  2. Main function : Design transformation, Linking with CAD data, Photorealistic rendering, Static analysis of parts and assembly products
  3. Advantages : Improved accessibility through segmentation of simulation tools, Easy interface (Solidworks intelligent feature technology)

Design X

  1. File format : Xdl, Xpc, Mdl, Fcs, 3ds, Wrl etc.
  2. Main function : Direct scanner control, Real-time analytics, Redesign support, Batch process automation
  3. Advantages : Real-time modification of real shape through linkage with 3D scanner, Simplify the hybrid modeling process by modifying only the areas you want

Inspire

  1. File format : (Stmod), Sab, Step, Stl, Vrml etc.
  2. Main function : Product Topology Optimization, Product change according to various surrounding environments, Industrial design and rendering
  3. Advantages : Automatic or manual product redesign according to topology optimization and simulation geometry

CATIA

  1. File format : (Catia v5), Iges, Dxf, Dwg, Step, Stl etc.
  2. Main function : Design transformation, Smart shape designer, Generative part structural analysis, Generative drafting
  3. Advantages : Modeling and simulation of integrated and complex systems for automotive, aerospace, robotics, process and other applications

NX-UG

  1. File format : Part, Vrml, Dxf, Stl, Iges, Step etc.
  2. Main function : Design transformation, Advanced sheet metal, Visualize shape, Advanced assembly modeling, Optimization wizard
  3. Advantages : 3D modeling work possible without separate sketching

DfAM application – 중장비 캐빈

적용전

적용후

위상 최적화 과정

Original Cabin
Design Space
Topology Optimization
 
 
Initial Design
1st Feedback Design
2nd Feedback Design
Final Design