展商推介｜三维流动贸易（上海）有限公司

三维流动贸易（上海）有限公司

展位号：A19

企业概况

三维流动贸易（上海）有限公司是美国FLOW-3D软件中国子公司。FLOW-3D软件公司（Flow Science）是自由液面追踪技术VOF的创始公司，其CFD仿真技术广泛应用于增材制造、激光焊接、金属铸造、水利环境及航空航天等领域。

从一开始，我们的愿景就是为客户提供卓越的流体动力学仿真软件和服务。

我们最近的战略计划表达了这一愿景：成为全世界工程师寻找自由液面问题答案的优先解决方案，并准确、快速、轻松地给出这些答案。

对复杂流域进行精确建模需要专业的技术，我们致力于为客户的每个特定模拟需求提供专业的支持。

我们拥有全世界一流的商业、学术和政府客户群，他们每天都在使用FLOW-3D 改善世界，我们的日本、德国、英国、中国、印度、拉丁美洲和澳大拉西亚子公司直接服务于这些客户。

产品、技术介绍

应用领域

教育科研、航空航天、模具制造、汽车制造、电子电器

●FLOW-3D AM增材制造仿真软件

FLOW-3D AM软件基于离散元方法（DEM）和计算流体动力学（CFD）为各种增材制造过程提供建模平台，包括粉末床熔融、定向能量沉积、黏合剂喷射以及材料挤出等。FLOW-3D AM的自由液面跟踪算法和多物理场建模功能可高精度模拟铺粉、熔池动力学、孔隙形成、渗透和扩散，分析和优化工艺参数。

●  (L-PBF) 激光粉床融合

L-PBF过程涉及复杂的多物理现象，如流体流动、传热、表面张力、相变和凝固，这些现象对仿真的准确性有重要影响。FLOW-3D AM模拟熔池现象时考虑粉末粒度分布和堆积分数，同时求解质量、动量和能量守恒方程。

采用FLOW-3D DEM和FLOW-3D WELD模拟粉床融合全过程。L-PBF工艺的各个阶段是铺粉、粉末熔化和固化，然后在之前的固化层上铺设新粉末，并再次将新层熔化和融合至之前固化层上。FLOW-3D AM可用于模拟这些阶段。

●  Powder bed laying process 铺粉过程

使用FLOW-3D DEM，可以通过落下随机分布的粒子并堆积铺平来模拟铺粉过程。

实现不同粉床堆积密度的一种方法是在铺粉时选择不同的粒度分布。如下图所示，有三种不同大小的粒度分布，会产生不同的堆积密度，案例2给出了最高的堆积密度。

三种粒度分布

三种粒度分布的粉床致密度

利用FLOW-3D DEM还可以对粒子-粒子相互作用、流体-粒子耦合和粒子-运动物体相互作用进行详细分析。此外，它也可以指定一个粒子间的力，以更精确地研究粉末扩散应用。

粉末传递模拟

FLOW-3D AM采用离散元法（DEM）研究反向旋转圆柱滚子对粉末扩散的影响。开始时，粉末库向上移动，而加工平台向下移动，随后滚筒立即将粉末传递到加工平台上，为下一层的加工做准备。这样的模拟可以提供额外的视角，了解从粉末库转移到加工平台的粉末优选粒度。

● Powder bed melting 粉床熔化

铺好粉床后，可以在FLOW-3D WELD中指定激光束工艺参数，以进行高精度熔池模拟。可以详细分析温度、速度、固相分数、温度梯度及凝固速度。

熔池分析

熔池凝固后，FLOW-3D AM压力和温度数据也可以导入到Abaqus或MSC Nastran等有限元工具中，以分析应力和变形量。

● 双层多路径激光增材制造案例研究

此案例为某大学委托Flow Science China进行的测试项目，基于FLOW-3D AM进行金属粉末在激光热源下的熔化、流动和凝固全过程仿真。双层多路径激光增材制造仿真过程：先在单层粉床进行三平行路径激光增材制造仿真，待此层凝固后重新铺粉再进行单一路径（与首层中间路径相同位置）激光熔化凝固过程模拟。

316L不锈钢粉末球体直径分别为15μm、20μm和25μm, 体积占比各1/3；粉床厚度50μm，单层粉床长度、宽度分别取1200μm、300μm；相邻激光扫描路径间距50μm。

材料物理性质及激光热源参数

按以上条件，分别在FLOW-3D 、DEM及 WELD模块中设定参数后，运行结果如下，符合预期。

铺粉模拟

316L不锈钢粉末床激光烧结

●Directed energy deposition 定向能量沉积

FLOW-3D AM的内置粒子模型可用于模拟定向能量沉积过程。通过指定粉末注入速率和入射到固体基体上的热通量，固体颗粒可以向熔池中增加质量、动量和能量。

LMD激光金属沉积

● Binder jetting 黏结剂喷射

黏结剂喷射模拟为研究受毛细作用力影响的黏结剂在粉床中的扩散和渗透提供了视角，工艺参数和材料性能直接影响沉积和扩散过程。

黏结剂喷射流动模拟

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图文来源：三维流动贸易（上海）有限公司

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