In­no­va­ti­ve AM op­ti­mi­za­ti­on

Ziele

Um Ressourcen zu sparen und Teile besser an ihre Anforderungen anzupassen, konzentrieren sich Unternehmen auf die Optimierung von Teilen für den Leichtbau. Leider weist die vorhandene Software für Topologieoptimierung mehrere Mängel auf: Die Modellierung ist ein langwieriger, arbeitsintensiver Prozess, die Rechenzeit ist lang und umfangreiche Fachkenntnisse sowie manuelle Nachbearbeitung sind erforderlich. In der Regel werden mehrere Software-Tools benötigt, um ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen. Diese Software-Tools sind jedoch nicht auf ein AM-spezifisches Design ausgerichtet, und der Übergang zwischen den verschiedenen Tools führt zu Fehlern und beeinträchtigt die Qualität der Ergebnisse. Das Ziel war daher die Entwicklung einer dedizierten Softwarelösung für automatisierte Topologieoptimierung mit integrierter Rückführung in geeignete, additiv herstellbare Geometrien. Das Ergebnis ist eine Software namens AMendate, die bald auf dem Markt erhältlich sein wird und Topologieoptimierung automatisiert in einer einzigen Lösung von CAD zu CAD bietet.

Verfahren und Ergebnisse

Anstelle eines polygonbasierten Ansatzes basiert die Software auf einem innovativen Voxelgitter, das eine Vielzahl einzigartiger Verkaufsargumente ermöglicht: Das Modell wird automatisch erstellt, eine hohe Auflösung kann erreicht und die Auflösung innerhalb der Optimierungsberechnung variiert werden. Dies führt zu hochkomplexen, optimalen Strukturen. Ein intelligentes Glättungsalgorithmus überträgt das Voxel-Ergebnis automatisch auf glatte Oberflächen. Das Ergebnis erfordert weder weitere Interpretation noch weiteres Engineering. Der Optimierungsalgorithmus berücksichtigt automatisch alle relevanten Designregeln für die additive Fertigung für ein direkt druckbares Ergebnis. Dies ermöglicht dem Benutzer ein besseres Ergebnis, das schneller und kostengünstiger ist. Zeitersparnisse von bis zu 80% können durch die Beseitigung und Automatisierung mehrerer zeitaufwändiger Prozessschritte erzielt werden. Die automatisierte und integrierte Topologieoptimierung ermöglicht eine Optimierung von CAD zu CAD innerhalb weniger Stunden anstatt von Tagen. Die neu entwickelte Software und ihr innovativer Ansatz ermöglichen erhebliches Geschwindigkeitswachstum. Dies wird durch eine Softwarearchitektur vorangetrieben, die die Rechenleistung aktueller Hochleistungsgrafikkarten voll ausnutzt und den nahtlosen, automatischen Workflow ermöglicht. Ein weiterer bedeutender Vorteil ist die direkte stressorientierte Optimierung, die bessere Optimierungsergebnisse und eine ausgewogene Spannungsverteilung über das gesamte Bauteil bietet. Damit ist AMendate ein bedeutender Schritt hin zum automatisierten Design optimierter Teile, was die Einführung der additiven Fertigung in anderen Branchen fördern wird.