Advertorial - Altair: Konstruktion für den 3D Druck Erschliessen Sie das Potenzial der additiven Fertigung mit simulations-getriebenem Design und Optimierung

Autor / Redakteur: Altair / Benza Banjac

Altair ist bereits seit vielen Jahren Experte in Sachen Entwicklung, Optimierung und Bauteilauslegung. Die Werkzeuge und Prozesse des Unternehmens sind in vielen Bereichen Industriestandart und werden verwendet um struktur- und gewichtsoptimierte Produkte und Bauteile zu entwickeln. Mit dem Aufkommen additiver Fertigungsmethoden, die zunehmend in vielen Industriebereichen eingesetzt werden, hat Altair nun auch für diese Fertigungsmethoden einen Prozess entwickelt, mit dem sicher gestellt werden kann, dass die so gefertigten Bauteile funktional, leicht und strukturoptimiert sind.

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Für die Neuentwicklung und die Optimierung einer Antennenhalterung verwendete RUAG Space Altairs Optimierungssoftware OptiStruct, mit der eine belastungsgerechte Materialverteilung sichergestellt werden konnte. Das Bauteil wurde anschließend im 3D-Druckverfahren hergestellt.
Für die Neuentwicklung und die Optimierung einer Antennenhalterung verwendete RUAG Space Altairs Optimierungssoftware OptiStruct, mit der eine belastungsgerechte Materialverteilung sichergestellt werden konnte. Das Bauteil wurde anschließend im 3D-Druckverfahren hergestellt.
(Bild: Altair)

Additive Fertigungsverfahren haben viele Vorteile. Sie ermöglichen die Herstellung komplexer Strukturen, die mit konventionellen Methoden nicht oder nur mit hohem Aufwand erzeugt werden können. Dies ermöglicht die Umsetzung von Leichtbaustrategien oder Leistungssteigerungen bei einem Bauteil in bisher unerreichten Umfang. Darüber hinaus müssen bei konventionellen Fertigungsverfahren bei der Gestaltung und Optimierung mehr Fertigungsrestriktionen beachtet werden, die beim 3D Druck deutlich geringer ausfallen.

Um die Vorteile der additiven Fertigungsmethoden im vollen Umfang zu nutzen und das Leichtbau- und Leistungssteigerungspotenzial, das sich mit dieser Fertigungsmethode bietet, vollständig auszuschöpfen, ist es wichtig, dass die Bauteile im Vorfeld mittels Topologieoptimierung ausgelegt und optimiert werden. Nur so können die Strukturen eines Bauteils lastgerecht und somit gewichtsoptimiert gestaltet und anschliessend gefertigt werden. Dabei sind 3 Aspekte besonders wichtig:

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Bionisches Design mit Topologieoptimierung

- Material nur dort verwenden, wo es auch wirklich benötigt wird!

Direct Modeling anstelle von konventionellem CAD

- Gestaltungsfreiheit, um organische Strukturen zu realisieren.

Gestaltungsrichtlinien

- Wie gross ist die Freiheit wirklich?

Die oben genannten Punkte zeigen wie ein Bauteil ausgelegt werden sollte, damit das Potenzial der additiven Fertigung voll ausgeschöpft werden kann. Seinen simulationsgetriebenen Auslegungsprozess sowie die Werkzeuge OptiStruct und solidThinking Inspire präsentiert Altair auf seinem Informationstag am 20.10.2015 in Baden in der Schweiz unter anderem mit Praxisbeispielen von RUAG, EOS, EADS, Renishaw und dem Laser Zentrum Nord.

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