¿Cuáles son los software de diseño generativo para impresión 3D?
El diseño es el primer paso en cualquier proceso de impresión 3D y desempeña un papel fundamental para garantizar que la pieza final saldrá correctamente. Sin embargo, esta etapa puede resultar difícil incluso para quienes están acostumbrados al diseño para la fabricación aditiva (DfAM). Aquí es donde entra en juego el software. Ya hemos hablado de las ventajas del software de optimización topológica, pero otra herramienta cada vez más importante es el diseño generativo. Aunque a menudo se agrupa con el software de optimización topológica (y suele estar disponible en las herramientas que ofrecen el primero), el diseño generativo difiere, ya que en realidad genera resultados basados en parámetros especificados o restricciones que se han introducido en el software. Así, en lugar de optimizar lo ya creado, puede imaginar una estructura totalmente nueva que quizá no se había considerado antes. Para que te hagas una mejor idea de las distintas herramientas disponibles en la actualidad, a continuación encontrarás una lista (por orden alfabético según el nombre del producto) de los programas de diseño generativo disponibles en el mercado, incluidos los diseñados únicamente para el diseño generativo y otros en los que se incluye como extensión.
Ansys Discovery
Ansys Discovery es un software desarrollado con el objetivo de mejorar la eficiencia y abordar preguntas críticas en las etapas iniciales de conceptualización. Este software integra dos herramientas principales, Ansys Mechanical y Ansys Fluent, y ofrece capacidades de modelado 3D interactivo. Su principal aplicación se encuentra en el diseño, investigación y validación de productos. Para esto, proporciona al usuario tres modos de operación. El modo «Modelo» permite al usuario crear y editar conceptos, brindando flexibilidad para desarrollar ideas. El modo «Explorar» permite realizar simulaciones en tiempo real, lo que permite evaluar y analizar los conceptos de manera interactiva. Por último, el modo «Perfeccionar» permite validar y optimizar los conceptos desarrollados. Ansys Discovery permite realizar simulaciones multifísicas y de alta fidelidad, brindando la capacidad de evaluar propiedades mecánicas, térmicas y electromagnéticas de los conceptos desarrollados. Además, se pueden optimizar estas propiedades durante el análisis. El enfoque principal del software radica en la innovación y la facilidad de uso, buscando fomentar la colaboración entre los diferentes actores involucrados y aumentar la eficiencia en la producción. Las múltiples simulaciones ofrecidas por el software ayudan a minimizar la necesidad de prototipos físicos y reducen la cantidad de pruebas requeridas previamente.
CATIA
El software CATIA para diseño, ingeniería, ingeniería de sistemas y diseño es uno de los productos estrella de las Industry Solution Experiences del fabricante Dassault Systèmes. El objetivo del software es la concepción de productos de las empresas a todos los niveles y permitirles darles así una ventaja en el mercado. CATIA se utiliza principalmente para el diseño de conceptos no convencionales e innovadores. El software tiene capacidades únicas de modelado y simulación en 3D. Con la ayuda de la plataforma plataforma instintiva 3DEXPERIENCE®, los conceptos creados pueden refinarse, analizarse y analizados y comparados con otros modelos. En pasos de trabajo individuales posteriores son posibles tanto para la fabricación aditiva como para la fabricación convencional. La plataforma 3DEXPERIENCE pretende facilitar la colaboración entre los diseñadores, el equipo de simulación y los ingenieros de producción. Esto se conseguirá, entre otras cosas, mediante la alta facilidad de uso, la accesibilidad y el funcionamiento instintivo del software.
Extensiones de Creo para diseño generativo
Creo es un software ofrecido por PTC, una empresa que proporciona soluciones CAD, PLM, IoT y AR que trabajan en sinergia para crear un hilo digital que abarca todo el ciclo de vida del producto y puede acelerar la continuidad de los datos de una empresa. La solución de software CAD tradicional de Creo incorpora extensiones de diseño generativo Creo Generative Topology Optimisation Extension (GTO) y Generative Design Extension (GDX). Con GTO, que combina el diseño generativo y la optimización topológica, puede explorar rápidamente una gama de opciones de diseño innovadoras para reducir el tiempo y el coste de desarrollo, todo ello dentro del entorno de diseño Creo. La extensión GDX basada en la nube. La extensión GDX basada en la nube le permite crear simultáneamente múltiples diseños utilizando diferentes materiales y diferentes escenarios de producción, con las mejores opciones resaltadas para facilitar su revisión.
CogniCAD™
CogniCAD es una plataforma en la nube desarrollada por ParaMatters, una empresa líder en software de diseño generativo para fabricación aditiva. Recientemente adquirida por la empresa estadounidense Carbon y ampliada con nuevas funciones, como la optimización de la topología, CogniCAD se ha convertido en una solución integral para el diseño, simulación y fabricación. Integrado en el proceso de fabricación, CogniCAD combina el diseño generativo con la tecnología de fabricación aditiva, adaptándose a las necesidades específicas de cada producto. Esta plataforma ofrece un flujo de trabajo totalmente automatizado que incluye optimización topológica, análisis de elementos finitos y geometría computacional, eliminando la necesidad de procesos manuales o reconstrucción de modelos. Los diseños generados con CogniCAD cumplen con todos los requisitos de diseño y están listos para la producción en cuestión de minutos u horas. Gracias a sus herramientas de diseño avanzadas, el software garantiza componentes más livianos con propiedades mecánicas optimizadas. Además, reduce significativamente el tiempo de post-procesamiento gracias a la alta calidad y precisión de los modelos generados.
ColdStream de Diabatix
Diabatix es una empresa tecnológica belga cuyo objetivo es ayudar a las empresas a refrigerar sus productos. La empresa ha recurrido al diseño generativo y la impresión 3D para crear disipadores de calor. Ha lanzado ColdStream, una plataforma de ingeniería que da soporte a todo el proceso de diseño de refrigeración, desde el análisis térmico hasta el diseño térmico. El software está diseñado para ayudarte en cada fase del proceso de diseño de refrigeración desde la optimización de los primeros diseños hasta las pruebas virtuales y el análisis detallado. Proporciona acceso a una amplia biblioteca de funciones que facilitan la gestión de proyectos. La solución de software puede analizar el rendimiento del flujo de calor a través de un sistema determinado y generar diseños personalizados o incorporar características estándar adicionales como características adicionales estándar como aletas, canales y otros disipadores de calor para mejorar el rendimiento de la transferencia de temperatura y minimizar el riesgo de sobrecalentamiento en el futuro. De este modo, los ingenieros pueden desarrollar soluciones de refrigeración que cumplan las condiciones, limitaciones y temperaturas, al tiempo que se minimiza el coste total y se maximiza el rendimiento.
Fusion 360 Diseño Generativo
Fusion 360 es un software de modelado 3D basado en la nube desarrollado por Autodesk que combina CAD, CAM y CAE en una plataforma unificada. Está diseñado para facilitar el desarrollo de productos, especialmente en el campo de la fabricación aditiva. Fusion 360 ofrece una gama de funciones que incluyen modelado paramétrico, modelado directo, modelado de forma libre, modelado de superficies, chapa metálica, modelado de malla, ensamblajes e integraciones de diseño de PCB. Admite varios formatos de archivo para impresión 3D, por lo que es adecuado para enviar modelos a una impresora 3D. El software también hace hincapié en la colaboración y permite a los equipos y a las partes interesadas externas trabajar juntos en tiempo real en los proyectos. Fusion 360 incluye herramientas de diseño generativo que proponen resultados de fabricación basados en especificaciones definidas, lo que permite reducir el peso, mejorar el rendimiento y la consolidación de piezas. También proporciona herramientas de simulación para evaluar aplicaciones reales y reducir los costes de creación de prototipos. Aunque algunos usuarios encuentran ciertas herramientas avanzadas y otras, como el modelado orgánico, menos desarrolladas. Fusion 360 se considera relativamente fácil de usar, con amplios recursos en línea para el aprendizaje. Autodesk ofrece una prueba gratuita de Fusion 360 durante 30 días para explorar sus posibilidades.
Créditos: AutoDesk
MSC Apex Generative Design
MSC Apex Generative Design es un software de diseño generativo creado por la empresa sueca Hexagon. Entre sus características principales podemos encontrar su simplicidad, diseño automatizado y que todo se realiza en un solo proceso, importando las piezas y exportando directamente para comenzar a fabricar (todo a su vez, dentro de un único entorno CAE.) MSC Apex Generative Design ha sido diseñado para crear estructuras complejas y detalladas que solo pueden ser fabricadas mediante procesos aditivos. Los diseños optimizados tienen transiciones perfectas entre los diferentes elementos de la estructura y a su vez contienen estructuras autoportantes que permiten enviar los resultados directamente a la impresora. Este software se basa en el análisis de elementos, pero de manera diferente a los métodos tradicionales. En lugar de usar un campo de densidad, utiliza una malla muy detallada, que se genera automáticamente, con elementos bien definidos. Esto permite al algoritmo evaluar directamente las tensiones que se generan y crear geometrías que son difíciles de imaginar por la mente humana.
Créditos: Hexagon
nTop de nTopology
NTopology es una empresa que ha desarrollado nTop, su software de ingeniería especializado en el desarrollo de la próxima generación de herramientas de diseño de ingeniería para la fabricación aditiva. Está diseñado para ayudar a los usuarios a crear nuevas soluciones que antes eran inviables. El software es adecuado para los sectores aeroespacial, de defensa, automoción, médico y energético. NTop tiene capacidad de diseño generativo. En pocas palabras, el software ofrece una completa gama de herramientas de cálculo que permiten generar y evaluar rápidamente geometrías basadas en los requisitos de diseño y restricciones de diseño definidos por el usuario. Estas incluyen operaciones de modelado y optimización de planchas de impresión. NTop también le da la opción de crear sus propios algoritmos generativos o integrar el software con una solución externa de diseño y análisis para refinar, automatizar y optimizar aún más sus resultados y procesos.
Créditos: nTopology
NX
El software NX de Siemens sirve para cualquier aplicación de fabricación, incluida la fabricación aditiva, la fabricación CNC, la robótica y el control de calidad. El software NX ofrece a las empresas una serie de ventajas. Por ejemplo, anuncia ciclos de desarrollo de productos con menos desarrollo de prototipos y menos postprocesamiento. Siemens también ofrece Simcenter HEEDS, una solución de diseño generativo que combina la geometría NX-CAD con la simulación CAE de Simcenter para crear diseños optimizados. El resultado son opciones de diseño optimizadas que pueden imprimirse en 3D. Así, el software proporciona herramientas para la preparación óptima de la construcción, incluyendo estructuras de soporte necesarias y la colocación y alineación eficaces de las piezas. Además simulación de piezas y la conexión a impresoras de tecnología de lecho de polvo, el proceso FDM, los sistemas multimaterial y los sistemas multieje.
Créditos: Siemen
OptiStruct
OptiStruct, creado hace aproximadamente veinte años, es una solución de software desarrollada por Altair que combina análisis estructural y optimización, permitiendo la optimización de las piezas diseñadas. Esta solución es capaz de realizar análisis lineales y no lineales, lo que significa que puede analizar las relaciones entre las fuerzas y los desplazamientos involucrados. La no linealidad puede deberse a la geometría particular de la pieza, las propiedades del material o el contacto. OptiStruct se basa en NASTRAN, un software desarrollado por la NASA a finales de la década de 1960, además de contar con su propio desarrollo interno. Al diseñar u optimizar una pieza, OptiStruct considera aspectos como la mecánica estática y dinámica, vibraciones, acústica, fatiga (el daño que sufre una pieza debido a las fuerzas ejercidas a lo largo del tiempo), transferencia de calor y simulación multifísica (la simulación simultánea de diferentes aspectos de un sistema físico y las interacciones entre ellos, como la tensión física y la distribución de temperatura al mismo tiempo). Si bien la optimización topológica es la función más conocida de OptiStruct, el software no se limita únicamente a esta capacidad. Ofrece una amplia gama de métodos de optimización estructural, así como soluciones para las limitaciones esenciales de la fabricación, ya sea en procesos de fabricación tradicionales, aquellos que involucran materiales compuestos o fabricación aditiva.
TOffeeAM
TOffeeAM es una empresa especializada en fabricación aditiva, surgida como una derivada del Imperial College. Su software, TOffee, ha revolucionado el diseño al permitir la impresión en 3D de piezas y sistemas complejos de manera eficiente. Su enfoque innovador, conocido como Diseño Generativo Multifísico, combina múltiples problemas físicos con restricciones de fabricación. A través de la fabricación aditiva, las empresas pueden beneficiarse de la capacidad de imprimir a partir de prototipos digitales, lo que les brinda flexibilidad en el diseño y ayuda a reducir el desperdicio logístico, material y energético. Con un reconocimiento mundial y el respaldo de instituciones prestigiosas, la experiencia de TOffeeAM abarca diversas industrias, como la aeroespacial, automotriz y energética. En estos sectores, TOffeeAM ha logrado optimizar exitosamente componentes clave, como sistemas de refrigeración, válvulas, cámaras de combustión, sistemas de enfriamiento de energía, pilas de combustible, frenos ventilados, tuberías, mezcladores y sistemas de cogeneración. Sus contribuciones han generado mejoras significativas en la eficiencia, como un aumento de hasta un 30% en la eficiencia de los sistemas de refrigeración en aplicaciones aeroespaciales, así como la simplificación de sistemas complejos en un solo componente mediante el diseño generativo.
Transcend Design Generator
Transcend Design Generator es un software de diseño generativo creado por la empresa de Nueva Jersey llamada Transcend. Es intuitivo, fácil de usar y produce resultados precisos. Su plataforma permite a profesionales generar diseños preliminares para sus proyectos de infraestructuras complejas, como por ejemplo en el sector de la energía, en un 90% menos de tiempo. Sin duda, este software consigue agilizar los procesos a la vez que reduce los posibles riesgos de los mismos. Cuenta con cientos de miles de algoritmos de decisión que se combinan con simulaciones y dinámicas para optimizar y validar los diseños. El enfoque de Transcend Design Generator garantiza que todas las entradas sean válidas y que los diseños se generen de manera correcta. Su sistema automatizado busca en bases de datos globales para seleccionar y dimensionar cada pieza necesaria para la instalación, creando un modelo de información de construcción (BIM) en 3D que se puede utilizar como base para calcular los costes de los proyectos y llevarlos hasta el diseño detallado. Como resultado final, se ofrecen al cliente más de 5 opciones de diseño para su proyecto, permitiéndole elegir la más adecuada para él.
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