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Nella progettazione meccanica, la scelta del materiale corretto non riguarda solo l'aspetto estetico. Le proprietà del materiale influenzano direttamente il peso del componente, l'accuratezza della simulazione, le decisioni di produzione e la stima dei costi.
Sebbene SOLIDWORKS includa un ampio database di materiali integrato, gli ingegneri spesso lavorano con materiali specifici di fornitori, plastiche modificate, leghe personalizzate o materiali per la stampa 3D che non sono disponibili nella libreria predefinita.
Questa guida spiega come creare e gestire materiali personalizzati in SOLIDWORKS utilizzando un flusso di lavoro ingegneristico pratico.
Perché creare materiali personalizzati?
I materiali personalizzati in SOLIDWORKS sono utili quando la libreria di materiali standard non contiene il materiale di cui si ha bisogno. Molte aziende utilizzano plastiche speciali, leghe di alluminio, materiali compositi o materiali per la stampa 3D che non sono inclusi nel database predefinito.
La creazione di materiali personalizzati aiuta gli ingegneri a utilizzare informazioni corrette sui materiali nei loro progetti e nelle simulazioni. Questo è importante per ottenere dati precisi su peso, resistenza e produzione dei componenti.
I materiali personalizzati vengono spesso utilizzati quando un fornitore offre proprietà specifiche, quando i materiali esistenti non corrispondono ai valori richiesti o quando un'azienda desidera utilizzare la propria libreria di materiali standard.
L'utilizzo di proprietà dei materiali accurate migliora i calcoli di massa, la precisione del baricentro, i risultati delle simulazioni, la coerenza della distinta base e la documentazione di produzione.
Passaggio 1: Apri l'Editor dei materiali
Aprire un file di parte in SOLIDWORKS.
Nell'albero di progettazione di FeatureManager:
- Fare clic con il pulsante destro del mouse sul materiale
- Seleziona Modifica materiale
Si apre la finestra del database dei materiali, dove sono archiviate tutte le librerie, le categorie e i materiali.
Passaggio 2: Creare una nuova libreria di materiali
Anziché modificare i materiali SOLIDWORKS predefiniti, crea la tua libreria personalizzata.
Nel riquadro di sinistra:
- Scorri fino a Materiali personalizzati
- Fare clic con il pulsante destro del mouse e scegliere Nuova libreria
- Assegna un nome chiaro alla biblioteca
Esempio:
- Materiale aziendale
- Plastica personalizzata
- Materiali per la stampa 3D
Dopo aver creato la libreria:
- Fai clic con il pulsante destro del mouse sulla libreria
- Seleziona una nuova categoria
Esempi di categorie:
- Materie plastiche tecniche
- leghe di alluminio
- Ingredienti compositi
Questa struttura permette di mantenere i materiali organizzati per progetti futuri.
Passaggio 3 — Creare un nuovo materiale
Gli ingegneri utilizzano due metodi comuni.
Metodo 1: Copiare un materiale esistente (consigliato)
Questo è il flusso di lavoro più veloce perché preserva:
- Impostazioni di aspetto
- Proprietà fisiche fondamentali
- Classificazioni dei materiali
Esempio:
se hai bisogno di una lega 1060 modificata, copia prima il materiale della lega esistente.
Passaggi:
- Selezionare un materiale esistente
- Fai clic con il pulsante destro del mouse → Copia
- Fai clic con il pulsante destro del mouse sulla categoria personalizzata → Incolla
Rinominare il materiale in seguito.
Esempio:
- Alluminio 6061 personalizzato
Se hai copiato la lega di alluminio 1060 per creare il tuo nuovo materiale, il passaggio principale consiste nel sostituire le proprietà meccaniche con i valori corretti per l'alluminio 6061.
Innanzitutto, rinomina il materiale in Alluminio 6061 Personalizzato. Quindi aggiorna le proprietà ingegneristiche importanti all'interno dell'editor dei materiali.
Mantenete la densità intorno ai 2700 kg/m³, poiché entrambe le leghe hanno un peso molto simile. La differenza principale sta nella resistenza. L'alluminio 1060 è un alluminio commerciale morbido, mentre il 6061-T6 è molto più resistente e viene comunemente utilizzato per componenti strutturali e lavorati.
Modifica il modulo elastico a circa 68,9 GPa.
Aggiorna il carico di snervamento a circa 276 MPa.
Imposta la resistenza alla trazione a circa 310 MPa.
Mantieni il coefficiente di Poisson a circa 0,33.
Per quanto riguarda le proprietà termiche, modificare la conducibilità termica a circa 167 W/m·K, poiché la lega 6061 conduce il calore in modo meno efficiente rispetto alla lega 1060. Il coefficiente di dilatazione termica può rimanere vicino a 23,6 × 10⁻⁶ /K.
Se si utilizza il materiale per simulazioni o calcoli di produzione, è preferibile utilizzare i valori della scheda tecnica del fornitore per la tempra esatta, soprattutto se il materiale è 6061-T6, 6061-Oo 6061-T4. Nella maggior parte delle applicazioni ingegneristiche si utilizza in genere il 6061-T6 per la sua maggiore resistenza e la buona lavorabilità.
Metodo 2: creare un materiale da zero
Se non esiste materiale simile:
- Fare clic con il pulsante destro del mouse sulla categoria
- Seleziona nuovo materiale
Questo crea una voce materiale vuota in cui tutte le proprietà devono essere inserite manualmente.
Fase 4 — Definizione delle proprietà del materiale
Fase 5 — Applicare il materiale
Fai clic su Applica e poi su Chiudi.
Il materiale personalizzato è stato ora assegnato al componente.
Una volta applicato, SOLIDWORKS si aggiorna automaticamente:
- Proprietà di massa
- Aspetto del materiale
- Dati di simulazione
- Definizioni dei materiali della distinta base
Condivisione di librerie di materiali personalizzati
I materiali personalizzati vengono memorizzati come .sldmat .
Esempio di posizione predefinita:
C:\Program Files\SOLIDWORKS Corp\SOLIDWORKS\lang\english\sldmaterials
Per i team di ingegneri, si consiglia di archiviare le librerie di materiali in una posizione condivisa.
Le opzioni più comuni includono:
- Cartelle di rete condivise
- Cassette PDM
- Cartelle di ingegneria gestite nel cloud
Per aggiungere una libreria condivisa:
- Vai su Strumenti → Opzioni
- Aprire le posizioni dei file
- Selezionare i database dei materiali
- Aggiungi il percorso della cartella condivisa
Ciò garantisce che tutti gli utenti lavorino con gli stessi dati sui materiali validati.
Migliori pratiche ingegneristiche
Utilizzare dati reali dei fornitori
Quando possibile, utilizzare le schede tecniche del produttore anziché i valori stimati.
Standardizzare la denominazione
Utilizzare convenzioni di denominazione chiare come:
- Acciaio AISI 1045
- Stampaggio a iniezione di ABS
- Fibra di carbonio PETG
Mantieni le biblioteche organizzate
Separare i materiali mediante:
- Metodo di produzione
- Standard di settore
- Famiglia di materiali
Librerie di materiale di backup
Poiché .sldmat contengono dati specifici dell'azienda, è importante eseguire backup regolari.
Considerazioni finali
La creazione di materiali personalizzati in SOLIDWORKS è un processo semplice, ma ha un impatto significativo sull'accuratezza progettuale e sulla coerenza del flusso di lavoro.
Una libreria di materiali gestita correttamente migliora:
- Affidabilità della simulazione
- Comunicazione relativa al settore manifatturiero
- Standardizzazione della progettazione
Per le aziende che lavorano con materiali specializzati o flussi di lavoro di produzione specifici, le librerie di materiali personalizzate diventano rapidamente una parte essenziale dell'ambiente CAD.
Rappresentante per lo sviluppo delle vendite presso ChampionXperience
Hanen Bdioui è caporedattrice di ChampionXperience, dove si occupa di contenuti su CAD, realtà virtuale e tecnologie ingegneristiche emergenti. Collabora con Dassault Systèmes come Content Creator e SOLIDWORKS Application Engineer, e collabora come redattrice tecnica per Engineering.com e EngineeRules, occupandosi di argomenti relativi a CAD, PLM e simulazione. Hanen crea inoltre contenuti specializzati per 3DEXCITE, la piattaforma 3DEXPERIENCE , e Onshape, supportando ingegneri e aziende nell'adozione di moderni flussi di lavoro digitali.
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