在工业增材制造(AM)中，FDM(材料挤出)技术凭借可扩展性和材料多样性，正逐步从原型制造向承载结构件和安全关键应用迈进。然而，对于工程师而言，如何在不借助大量物理试验的情况下提前预测 FDM 零件的真实力学表现，一直是行业难题。传统的有限元分析(FEA)方法本质上假设零件是“均质实体”，难以准确反映 FDM 层状结构的复杂性能。
为切实解决这一核心痛点，Stratasys(全球领先的工业级 3D 打印解决方案提供商)宣布与生成式建模与仿真软件公司 Novineer 建立战略合作，将其高精度聚合物性能仿真解决方案 NoviPath 集成到 GrabCAD Print Pro™ 软件中。借助这一整合方案，工程师可在打印前有效评估载荷性能、识别失效点，显著减少迭代测试次数与成本。
为什么 FDM 性能预测如此重要?
在 FDM 制造流程中，零件的真实性能受到一系列工艺参数的深刻影响，包括：
● 打印方向与层间结合方式
● 填充策略与路径规划(toolpath)
● 材料的各向异性力学属性
传统 FEA 工具往往将零件视为均质材料，这意味着它无法考虑材料层与路径对刚度、强度与失效模式的影响，从而难以产出高置信赖度的预测结果。工程师为此往往采用保守设计或反复实物测试来补偿模型的不足，这直接拉长开发周期、增加成本。
NoviPath × GrabCAD Print Pro：工艺感知的仿真新范式
Novineer 的 NoviPath 与 GrabCAD Print Pro 的集成，核心在于“基于打印路径(toolpath-aware)”的仿真能力。它不再依赖抽象几何，而是直接使用打印准备阶段生成的 toolpath 数据作为仿真输入，使得预测结果能更贴近真实零件的制造状态和性能行为。
工程流程中的关键能力提升：
● 模型工艺耦合仿真：仿真直接基于生成的打印路径数据，无需额外导出或简化假设，提升预测精度。
● 提前识别失效风险：工程师可在软件内定义载荷工况与安全系数，快速定位潜在失效位置。
● 虚拟迭代替代实物试错：多轮迭代仿真在满足性能要求之前完成，减少时间与材料浪费。
● 预测性设计优化：通过真实仿真数据指导结构与路径优化，实现更轻、更强的设计。早期用户反馈显示，在承载件场景中可实现高达 35% 的重量减轻，同时保持性能边界。
从软件整合看工业级FDM的未来工程路径
此次整合不仅是单点仿真功能的叠加，更代表了 FDM 技术在“工程可验证性”上的根本迈进：
● 从离散工具链到闭环工程环境：NoviPath 仿真可在 GrabCAD Print Pro 内启动，无需在多个工具之间导入导出数据。
● 从迭代试验到前置性能验证：工程团队不再依赖大量物理试验来验证性能，而是通过仿真获得高置信度的预测结果，缩短验证周期从多周降至数小时。
● 从经验设计到数据驱动设计：工艺感知仿真帮助工程师基于真实制造数据调整设计，从而避免过度安全裕度带来的材料与时间浪费
技术与平台支持
根据发布计划，该集成方案预计于 2026 年第二季度通过 Stratasys 与 Novineer 的联合早期访问试点项目对外提供。首期平台支持包括：
● Stratasys FDM 系列系统：F3300、F900、Fortus 450mc 等工业级设备
● 验证材料库(首批)：Antero® 800NA、FDM® Nylon 12CF、ULTEM™ 9085
● 后续计划持续扩展材料与平台支持范围
这一集成不仅拓展了 Stratasys 软件生态，更在工业级 FDM 工作流程中建立了从设计、打印准备、性能验证到生产决策的完整闭环，为应用于航空航天、汽车、工业装备等高可靠性要求的结构部件制造提供了坚实的软件基础。
Stratasys与Novineer的合作不仅是仿真工具的升级整合，更是在推动 FDM 向真正适用于高标准工程应用的演进。随着软件与工艺感知预测能力的提升，FDM 将不再仅仅是“能制造”，而是“能预测、能验证、能规模化生产”的工程制造手段。
（Stratasys 3D打印）
