Um carro impresso em 3D sofreu delaminação interna durante testes de estresse, revelando uma lacuna crítica no processo de design. As cargas G laterais, não modeladas na fase de simulação, provocaram a separação de camadas na estrutura. Este incidente ressalta a necessidade de integrar análise de fadiga dinâmica na fabricação aditiva, onde os esforços multidirecionais podem superar as previsões estáticas.
Fluxo de trabalho: da simulação à falha estrutural 🛠️
A equipe de design utilizou o Altair Inspire para a simulação inicial, focando em cargas verticais e de torção, mas omitindo as cargas laterais geradas em curvas fechadas. Após a falha, empregou-se o RealityCapture para digitalizar a peça danificada, criando um modelo 3D de alta fidelidade da área delaminada. Este modelo foi importado para o GOM Inspect para realizar uma análise de deformação e tensão residual, confirmando que as microfissuras internas se originaram por fadiga cíclica não prevista. A comparação entre o design ideal e a peça real revelou que a orientação das camadas de impressão era vulnerável a esforços cortantes laterais.
Lições para o pipeline de fabricação aditiva 📐
Para evitar futuras falhas, o pipeline deve incluir simulações de fadiga multiaxial no Altair Inspire que considerem cargas laterais dinâmicas. A verificação posterior com GOM Inspect e RealityCapture deve ser realizada não apenas em peças falhadas, mas como controle de qualidade sistemático. Integrar esses três programas em um fluxo iterativo permite identificar pontos de tensão ocultos, garantindo que a leveza do design 3D não comprometa a integridade estrutural sob condições reais de condução.
Como pode ser incorporada a simulação de fadiga por cargas laterais no fluxo de design de peças impressas em 3D para prever e prevenir a delaminação antes dos testes físicos?
(PS: A fadiga dos materiais é como a sua depois de 10 horas de simulação.)