Promotion 23.
Promotion 23. Anwenderforum Additive Produktionstechnologie ▶ WIE SIMULATION DAS POTENZIAL DER ADDITIVEN FERTIGUNG ERSCHLIEßT Von der Möglichkeit zur Machbarkeit Durch stärkere Auslagerung von Fertigungsaufgaben in vielen Industrien, ist das Know-how nicht nur über verschiedene Abteilungen, sondern über die Grenzen eines Unternehmens hinweg entlang der Wertschöpfungskette verteilt. So fehlt gerade in der Konzeptphase dem Industriedesigner oft der Konstrukteur oder dem Konstrukteur der Fertigungsspezialist als Sparringspartner, um Machbarkeiten abzusichern. Autor: Michael Wawrzinek, Additive Manufacturing Specialist Simulation- Driven Design. Um die Marktchancen moderner Fertigungsverfahren, wie der additiven Fertigung ausnutzen zu können, sind innovative Entwicklungsprozesse und neue Konzepte gefragt. Zielführend ist hier ein simulationsgetriebener Ansatz, mit dem Entwicklungsteams das enorme Zeitpotenzial in diesem Prozess effizient ausschöpfen können. Unterstützt durch Entwicklungssoftware wie Altair Inspire können Ingenieure die Entwicklungszeit für Bauteile um bis zu 40 % verkürzen. So können sie mithilfe der Topologieoptimierung Designstudien durchführen sowie die optimierten Strukturen anschließend vergleichen und validieren. Altair Engineering Inc. bietet ein breites, multiphysikalisches Portfolio an CAE-Software, um Designs für sämtliche Fertigungsverfahren gerecht auszulegen. Effizient konstruieren Bild: Altair Engineering Für additive Fertigungsverfahren gelten andere Konstruktionsrichtlinien als für die subtraktive Verfahren. Ein effizientes Hilfsmittel für die Konstruktion bionischer Strukturen sind PolyNURBS, die eine fertigungsgerechte Umsetzung in kürzester Zeit ermöglichen und Ingenieure in die Lage versetzen, per One Klick Solution optimierte Designs als PolyNURBS umzusetzen und Details gegebenenfalls manuell zu korrigieren. Simulation als Validierungstool Einer der größten Kostentreiber bei der additiven Fertigung ist die Fehlerrate im Bauprozess. Oft kommt es durch zu hohe Eigenspannungen zum Abriss des Bauteils von der Plattform. Um einen weiteren Fehlversuch zu vermeiden, muss das Bauteil anschließend neu orientiert und das Design oder die Supportstrukturen angepasst werden. Um im Idealfall gleich beim ersten Versuch den Baujob erfolgreich auszuführen, kann im Vorfeld mittels Strukturoptimierung ein ideales Design entwickelt und durch eine Bauprozesssimulation zur Validierung der optimalen Bauteil - orientierung mit entsprechenden Supportstrukturen durchgeführt werden. Mit den Ergebnissen der Bauprozesssimulation kann das Bauteil angepasst und Fehlversuche minimiert werden. Kostenpotenziale in der Prozesskette freisetzen Mit dem geeigneten Einsatz von Dimensionierungsrestriktionen können lokale Materialanhäufungen und somit unnötig große Eigenspannungen im Bauprozess vermieden werden. Durch die zusätzliche Vorgabe eines maximalen Überhangwinkels entstehen Designs, die bestenfalls ohne Supportstrukturen ■ auskommen. Altair Engineering GmbH www.altair.de 28 additive April 2020
Promotion 23. Anwenderforum Additive Produktionstechnologie Wir entwickeln die digitalen Bau steine für Ihren Erfolg in der additiven Fertigung – von der Datenvorbereitung bis hin zur Qualitätskontrolle. CADS Additive GmbH Technologiepark 17, 4320 Perg, Austria additive April 2020 29
