Symulacje numeryczne w procesie rozwoju technologicznego
Wróć do wszystkich XTPL opracowało innowacyjną metodę umożliwiającą ultraprecyzyjne deponowanie nanotuszu i otrzymywanie zaprojektowanych mikrostruktur dla różnych zastosowań. Spółka tworzy złożone modele numeryczne i wykorzystuje zaawansowaną charakteryzację, aby stale optymalizować swoje unikatowe rozwiązanie, a także dostosowywać proces drukowania do różnych wymagań wdrożeniowych.
Technologia XTPL jest pożądana przez globalny rynek elektroniki. Decyduje o tym unikatowe połączenie kilku cech. Jest to metoda addytywna – pozwalająca na znaczne oszczędności czasu oraz materiału. Umożliwia ona wykorzystanie tradycyjnych zalet druku – takich jak skalowalność, efektywność kosztowa, prostota i szybkość – do produkcji zaawansowanej elektroniki dzięki niespotykanej dotąd precyzji (struktury nawet 1um). Co ważne nie wymaga ona użycia pola elektrycznego, a to całkowicie eliminuje ryzyko uszkodzenia przez takie pole zarówno podłoża, jak i innych komponentów elektronicznych. Taki potencjał, właściwie wykorzystany, przełoży się na dynamiczny wzrost XTPL w kolejnych latach.
Aby dostosować rozwiązanie XTPL do wymagań konkretnych sektorów rynku, a także by właściwie optymalizować technologię, zgodnie z wymaganiami poszczególnych partnerów, spółka tworzy złożone modele numeryczne. Dzięki współpracy XTPL z firmą Symkom Laboratorium Symulacji Numerycznych innowacyjnej spółki korzysta przy modelowaniu procesu druku z nowoczesnego oprogramowania ANSYS.
– Uczestnictwo w ANSYS Startup Program i współpraca z firmą Symkom okazały się dla nas bardzo owocne. W Laboratorium Symulacji Numerycznych XTPL wykorzystujemy przede wszystkim ANSYS Fluent. Moduł ten pozwala na zaawansowane modelowanie przepływów cieczy w mikroskali. To istotnie przyspiesza nasze prace badawczo-rozwojowe oraz obniża ich koszty. Dzięki programowi jesteśmy w stanie szybko testować nowe koncepcje i optymalizować parametry – podkreśla Piotr Kowalczewski, manager laboratorium symulacji numerycznych XTPL.
Na bazie programu ANSYS Fluent stworzony został pełny, trójwymiarowy model procesu drukowania, który pozwala na optymalizację parametrów druku, geometrii dyszy, oraz parametrów fizyko-chemicznych tuszów i podłoża. Podczas optymalizacji danych dotyczących materiału, a także samego procesu, niezwykle przydatna okazuje się możliwość łatwej implementacji obliczeń w trybie wsadowym, poprzez Workbench, a także pisanie skryptów w ANSYS Fluent. Dodatkowo, laboratorium symulacji numerycznych XTPL wykorzystuje Fluent Meshing, który daje bardzo dobre jakościowo siatki polihedralne. Takie siatki doskonale sprawdzają się w obliczeniach i tworzy się je w prosty, szybki sposób. Zespół symulacji numerycznych XTPL wykorzystuje także możliwość tworzenia skryptów w Space Claim w celu szybkiej generacji różnych geometrii.
Zalety programu ANSYS są nie do przecenienia. Czas opracowania modelu jest wielokrotnie krótszy, niż w przypadku poprzednio stosowanego oprogramowania. Przeprowadzanie symulacji dynamiki płynów, wymaga potężnych mocy obliczeniowych. Z tego powodu wykorzystywane jest środowisko Rescale, pozwalające na przeprowadzanie obliczeń wielkoskalowych w chmurze. ANSYS Fluent pozwala na znakomite skalowanie obliczeń wraz ze zwiększaniem liczby węzłów obliczeniowych. Takie podejście istotnie przyśpiesza symulacje w laboratorium i zapewnia spółce mierzalne, zaawansowane dane pozwalające na efektywnie ukierunkowane zmiany w procesie optymalizacji i rozwoju technologicznego.
