Leistung dank Design

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Die Gusssimulation wurde zweimal verwendet – zu Beginn und am Ende des Designprozesses. In der frühen Phase ermöglichte sie den Konstrukteuren, die Herstellbarkeit des Bauteildesigns zu überprüfen und zu optimieren, um so innere Schäden zu vermeiden und die kritischen Bereiche analysieren zu können, während gleichzeitig die Iterationen zwischen der Design- und Entwicklungsabteilung reduziert werden konnten. Am Ende der Designphase wurde dann noch einmal der Füllprozess und der Erstarrungsvorgang simuliert.

Keine Ausdehnung und ideale Ausbrenneigenschaften

Anschliessend wurde der optimierte Radträger für den 3D-Druck der Gussformen an Voxeljet weitergeleitet. Anhand von CAD-Daten produziert das Unternehmen Kunststoffmodelle, die wie in diesem Fall für Feingussanwendungen eingesetzt werden. Die Modelle entstehen durch den schichtweisen Auftrag eines Partikelmaterials, das mit einem Binder selektiv verklebt wird. Als Werkstoff kommt das Kunststoffmaterial PMMA (Polymethylmethacrylat) zum Einsatz. Durch die Verwendung dieses organischen Materials ergibt sich ein sehr niedriger Restaschegehalt. Die Modelle dehnen sich nicht aus und weisen ideale Ausbrenneigenschaften auf. Zudem können die gedruckten Teile wie konventionell hergestellte Wachslinge gehandhabt werden. Neben Zeit- und Kostenersparnis sind mithilfe der 3D-Drucktechnologie auch komplexe Geometrien realisierbar, die mit konventionellen Herstellungsverfahren nicht herstellbar sind.

Der oben beschriebene Radträger wurde in Zusammenarbeit von Altair, Click2Cast, HBM nCode und Voxeljet optimiert. Freiheiten der Bauteilgestaltung konnten dank der additiven Fertigungstechnologie und des simulationsgetriebenen Designs voll ausgeschöpft werden. Für die Simulationen wurden unterschiedliche Softwares eingesetzt. Zur Topologieoptimierung wurde «Inspire» verwendet, das auf Altairs Optimierungssolver «OptiStruct» beruht. Die Bauteilermüdung konnte mit «Ncode Designlife» simuliert werden und für die Gusssimulationen kam die Software «Click2Cast» zum Einsatz. <<

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