전문가 인터뷰:nTopology CEO, Generative Design Software로 AM 잠재력 향상에 관한

오늘날 엔지니어들은 적층 제조에서 복잡한 엔지니어링 문제를 해결하는 데 도움이 되는 고급 소프트웨어 도구를 보유하고 있습니다. 그러한 도구 중 하나는 강력한 계산을 사용하여 혁신적인 설계 변형을 생성하는 제너레이티브 설계 소프트웨어입니다.

제너레이티브 디자인을 AM과 결합하면 제조 비용을 낮추는 데 도움이 되며 기존 프로세스로는 불가능하지는 않더라도 어려운 고도로 복잡하고 가벼운 구조를 만들 수 있습니다.

제너레이티브 디자인 소프트웨어에 대해 자세히 알아보기 위해 AM 및 기존 제조를 위한 엔지니어링 소프트웨어 nTop Platform을 제공하는 뉴욕 기반 회사 nTopology의 CEO인 Bradley Rothenberg와 이야기를 나누었습니다. AM을 위한 제너레이티브 디자인이 중요한 이유, 소프트웨어 상호 운용성, AM을 위한 디자인의 흥미로운 트렌드에 대해 논의했습니다.

nTopology에 대해 말씀해 주시겠습니까?

nTopology는 2015년에 설립된 엔지니어링 소프트웨어 회사입니다. 본사는 맨해튼 중심부의 뉴욕시에 있습니다.

2019년에는 엔지니어가 혁신적인 제품을 설계할 수 있도록 nTop Platform을 출시했습니다.

오늘날 수천 명의 엔지니어가 항공 우주, 자동차, 의료 및 소비자 산업 분야의 가장 진보된 프로젝트에서 수백 개의 엔지니어링 회사에서 당사 소프트웨어를 사용하고 있습니다.

nTop 플랫폼은 이미 시장에 존재하는 다른 3D 설계 소프트웨어 솔루션과 어떻게 다릅니까?

nTopology는 BRep 또는 메쉬 대신 방정식으로 지오메트리를 표현하는 방법에 대해 완전히 다른 접근 방식을 취합니다.

기존 CAD 도구는 원래 부품 도면을 작성하기 위해 제작된 반면 당사 소프트웨어는 엔지니어링 요구 사항을 기반으로 부품을 만들기 위해 처음부터 제작되었습니다.

nTop Platform의 지오메트리는 방정식으로 표현되어 엄청나게 복잡한 지오메트리를 매우 빠르게 만들 수 있으며 그 '디자인'에서 재사용 가능한 워크플로를 만들어 디자인 변경 사항이 있는 경우 재구축 오류 없이 방정식과 형상 업데이트를 수정할 수 있어야 합니다.

토폴로지 최적화 및 제너레이티브 디자인과 같은 도구가 적층 제조 공정에서 중요한 이유는 무엇입니까?

제너레이티브 설계를 통해 엔지니어는 수동 시행착오로는 불가능한 방식으로 설계 공간을 탐색할 수 있습니다. 또한 엔지니어는 재료 및 물리학에 대한 이해를 고려할 때 직관적이지 않았을 수 있는 솔루션을 탐색할 수 있습니다.

nTopology의 생성 설계 접근 방식을 통해 엔지니어는 생성 설계 방정식의 모든 매개변수를 보고 조작할 수 있습니다. 지오메트리를 주도하는 요소나 수정 방법을 알 수 없는 일부 디자인 제약 조건을 업로드하고 '솔루션'을 다운로드하는 '블랙박스' 시스템이 아닙니다.

제너레이티브 디자인은 원클릭 솔루션이 아니라 엔지니어가 탐색하고 협업하는 데 도움이 되는 도구라고 믿습니다.

적층 가공을 위한 설계(DfAM)는 새로운 기회와 도전을 모두 열어줍니다. AM을 처음 접하는 엔지니어와 디자이너가 DfAM을 시작하는 데 도움이 되는 몇 가지 팁을 공유할 수 있습니까?

AM을 도입하는 과정을 겪은 분들의 조언을 구하는 것이 좋습니다.

업계는 AM을 위한 프로토타이핑, 기존 부품 교체에서 실제 설계까지의 여정을 거쳤으며 대부분의 고객이 동일한 여정을 겪었고 이제 AM 단계를 위한 설계 단계에 있습니다. .

프로세스마다 설계 제약 조건이 크게 다르기 때문에 설계하려는 프로세스를 아는 것이 중요하다는 것을 이해하는 것도 중요합니다.

Penn State의 Jennifer Bracken은 설계가 공정에 적합한지 여부에 대한 지침을 제공하는 좋은 예인 레이저 분말층 융합을 위한 GAPS 워크시트. 여기에는 기하학이 포함되지만 비즈니스 사례를 만들려면 경험이 있는 사람에게 조언을 구하는 것이 좋습니다.

제너레이티브 디자인과 AM을 결합하여 가장 큰 이점을 얻을 수 있는 애플리케이션은 무엇입니까?

nTopology에서 우리는 여러 다른 흐름에서 제너레이티브 디자인의 채택을 봅니다. 하나는 실험 설계로, 스크립트를 실행하여 수천 개의 설계를 생성한 다음 시뮬레이션하거나 물리적으로 테스트합니다.

또 다른 방법은 무게와 강도 또는 강성 간의 균형을 유지하는 데 도움이 되는 토폴로지 최적화와 같은 표면 형상의 탐색입니다.

세 번째 경우는 의료용 임플란트에서 골밀도를 모방하거나 방열에서 열적 특성을 최적화할지 여부에 관계없이 메조구조를 통해 재료 특성을 생성하는 것입니다.

이 중 일부는 고객이 다른 제조 기술과 함께 사용할 수 있고 사용할 수 있지만 적층 제조는 재료 속성과 형상을 동시에 정의할 수 있는 자유(또는 제약)가 추가되어 가장 적합합니다.

3D 프린팅 소프트웨어 생태계에서 볼 수 있는 문제 중 하나는 더 큰 상호 운용성의 부족입니다. 그것에 대해 어떻게 생각하세요?

우리는 nTopology에서 가능한 한 많은 소프트웨어 및 하드웨어 공급업체와 원활하게 협력하기 위해 열심히 일했습니다.

모든 사람에게 하나의 파일 형식 솔루션은 없지만 제조 프로세스에 전달하는 데이터의 복잡성으로 인해 고객을 위해 마찰 없는 데이터 흐름을 만드는 것이 가장 중요하다고 생각합니다.

우리는 점점 더 많은 교환 시나리오에서 매우 효율적인 3MF 형식을 채택했으며, CLI 및 CLF와 같은 슬라이스 형식은 물론 레이저 속도 및 power.

우리는 또한 ANSYS 및 ABACUS와 같은 도구에서 직접 기본 CAD, 메쉬, 시뮬레이션 데이터는 물론 복셀 그리드와 같은 더 모호하고 사용자 정의된 형식도 받아들입니다. 그리고 점점 더 중요해질 것은 ModeFRONTIER, Python 및 Excel과 같은 도구에 연결할 수 있는 명령줄 액세스 권한이 있다는 것입니다.

데이터 교환은 우리가 하는 모든 일의 중심에 있습니다.

가장 기대되는 AM 트렌드가 있습니까?

설계가 프로토타이핑 및 R&D 연구실에서 중요한 최종 사용 부품으로 이동하는 것을 볼 때 가장 기쁩니다.

nTopology가 엔지니어가 기존 CAD 시스템에서 직면했던 형상 제약을 해결하여 훨씬 더 높은 효율성으로 고성능 제품을 실현하는 데 도움이 된다는 사실을 알게 되어 기쁩니다.

마지막으로 AM의 다양한 프로세스 각각의 자유와 제약을 해결하는 새로운 설계 및 엔지니어링 접근 방식의 채택이 증가하는 것을 보게 되어 기쁩니다.

nTopology의 전망은 무엇입니까?

우리는 최근 자금을 사용하여 nTop 플랫폼의 개발을 가속화하고 AM 시장 및 그 이상에서 국제적 입지를 확장할 계획입니다.

초기 고객 중 상당수가 우리를 DfAM 도구로 채택했지만 일부 우리의 가장 큰 고객 중 60%는 이미 사출 금형 설계 및 복합 재료 적층부터 금속판에 수백만 개의 구멍을 펀칭하는 것에 이르기까지 다른 제조 공정에 당사를 사용하고 있습니다.

독자들과 마지막으로 나누고 싶은 생각이 있습니까?

지금까지 지원해 주신 모든 분들께 감사의 말씀을 전합니다. 고급 제조 프로세스에서 최대한의 가치를 실현하는 데 도움이 되도록 소프트웨어 개발 로드맵을 직접 주도한 많은 피드백을 받았습니다.

직접 만나뵙게 되어 아쉽지만 저희가 하는 일에 대한 업데이트를 보고 싶으시면 매주 빠른 데모, 일부 고객과의 심층 웨비나, 파트너뿐만 아니라 AM을 위한 디자인에 대한 접근 방식에 대해 전 세계의 전문가들이 발표하는 정기적인 DfAM 시리즈를 주최합니다.

마지막으로 우리의 소중한 주제에 대해 토론할 수 있는 기회를 제공한 AMFG에 감사드립니다.