3Dプリンタ成形品の破壊予測とデザイン最適化

本事例では PEEK 材を用いています。あらかじめ PEEK のベースの材料物性は試験片の引張試験結果に合うようにパラメータ同定をしておきます。インフィル 30% の時の材料物性は Digimat-FE により基本の格子構造のモデリングを行い、FEM を実施することで求めることができました。さらに、求められた材料物性を用いてツールパスを考慮し製品に荷重与え強度解析を行ったところ、実際の試験と強度解析の結果はよく一致しました（図1）。

次に、3Dプリンターでは制限がなく自由にデザインを決めることができるため、最適化ソフトと連携し、ひずみエネルギー最小、体積が最小となる製品形状を求めました（図2）。
最適化により、元の形状に比べて 17% の重量削減ができ、さらに成形時間を短縮することができました。