SolidWorks для инженеров: оптимизация, симуляция и 3D-печать на примере Markforged

SolidWorks в действии: как Markforged оптимизировали конструкции и ускорили разработку

Оптимизация веса, создание сложных механических узлов, анализ нагрузок, подготовка моделей к 3D-печати, быстрое прототипирование — для инженеров эти задачи звучат как ежедневная рутина. Но когда нужно одновременно сократить время разработки, уменьшить количество физических тестов и сохранить прочность конструкций, без комплексного инструмента не обойтись.

Компания Markforged, известная своими композитными 3D-принтерами, столкнулась с такими вызовами при проектировании оборудования и демонстрационных моделей для клиентов. И ключевую роль в решении этих задач сыграл именно SolidWorks.

Инженерный вызов: лайтвейтинг, сложные узлы и соответствие требованиям производства

Markforged работает с конструкциями, в которых важно сочетать высокую прочность, малый вес и возможность качественной печати композитами. Это накладывает ряд требований:

• оптимизировать форму деталей под нагрузки,
• подготовить модели так, чтобы они безупречно печатались на композитных принтерах,
• уменьшить количество металлических элементов,
• быстро итеративно изменять конструкции без переработки всего узла,
• видеть слабые места конструкции еще до первого прототипа,
• сократить время взаимодействия между механическими конструкторами и производственной командой.

Традиционные инструменты не позволяли одновременно моделировать, оптимизировать и готовить детали к композитной печати. Поэтому инженерам был нужен полноценный комплекс CAD + Simulation, который поддерживал бы быстрые изменения и сохранял точность.

SolidWorks как решение

1. Оптимизация формы (Topology Study)
SolidWorks позволил Markforged определить, где материал является избыточным, а где — критически важным. Благодаря топологической оптимизации команда создавала более легкие детали с той же жесткостью, адаптируя формы под композитное армирование.

2. Анализ нагрузок (Simulation / FEA)
Используя анализ методом конечных элементов (Finite Element Analysis, FEA), инженеры могли предсказать поведение конструкций под реальными нагрузками. Это уменьшило количество физических тестов и ускорило цикл прототипирования.

3. Моделирование сложных механических узлов
Многие решения Markforged включают подвижные компоненты — шарниры, кинематические соединения, механические ограничения. SolidWorks позволил точно отслеживать движение узлов, выявлять пересечения и оптимизировать конструкцию без ручного пересчета.

4. Подготовка моделей к композитной 3D-печати
Благодаря инструментам работы с поверхностями, контролируемым скруглениям, экспорту STL и точному управлению геометрией SolidWorks обеспечил беспроблемную интеграцию моделей с принтерами Markforged.

5. Скорость изменений и R&D
SolidWorks дал команде возможность проводить итерации значительно быстрее — изменять модель, повторно запускать симуляцию и сразу готовить обновленную версию к печати.

«SolidWorks позволил нам быстро создавать точные модели и проверять их под нагрузкой, прежде чем печатать. Без этого мы тратили бы значительно больше времени на ошибки и переработки. Simulation ускорил наш процесс разработки на 45%.» — команда Markforged.

SolidWorks позволяет

• уменьшать вес конструкций без потери прочности — критично для мобильных платформ,
• замещать металл композитами там, где это экономически и технологически выгодно,
• быстро создавать прототипы для полевых тестов,
• проверять детали на прочность виртуально, экономя время и ресурсы,
• подготавливать модели под разные типы производства — от классического фрезерования до композитной или металлической 3D-печати.

В среде, где скорость инноваций определяет конкурентоспособность, SolidWorks помогает компаниям работать на уровне мировых инженерных стандартов.

Softprom — реселлер SolidWorks от Dassault Systèmes в регионе. Мы предоставляем консультации, поставляем лицензии и помогаем подобрать оптимальное решение под ваши задачи. Остались вопросы? Оставьте заявку на консультацию, поможем.