Een aantal bedrijven uit de additive manufacturing industrie heeft de handen ineen geslagen. Op de Hannover Messe tonen ze volgende week een volledige procesketen voor het 3D printen van kernen en vormen voor aluminium gietstukken , waarbij design optimalisatie, gietsimulatie, vermoeïingsanalyse en 3D printen gecombineerd worden in één totaaloplossing.

 

Altair, Voxeljet en partners demonstreren mogelijkheden optimalisatie lichtgewicht construceren op Hannover Messe

Het gaat om de samenwerking tussen de bedrijven Altair, Click2Cast, HBM nCode en Voxeljet. Ze hebben gezamenlijk een complete ontwerp- en maakketen ontwikkeld. Daarin combineren de vrijheid van 3D printen met een op simulatie gebaseerd ontwerpproces. Om de mogelijkheden van hun oplossing te illustreren, hebben ze een aluminium wieldrager voor een student Formula race-auto ontwikkeld.

3-5 keer hogere stijfheid
Allereerst hebben ze met Inspire, een concept design- en optimalisatiepakket van Altair, de ontwerpruimte gedefinieerd. Daarop hebben ze berekeningen voor de krachten los gelaten. Tijdens de optimalisatie kijkt de software tegelijkertijd naar de maakbaarheid van het model. Het resultaat: een wieldrager die uit net zoveel aluminium bestaat als het bestaande model, maar door dit materiaal beter te verdelen tot een 3 tot 5 keer hogere stijfheid komt, afhankelijk van de draagkracht.

 

Analyseren van ontwerp
De volgende stap is een analyse van de vermoeiing van de drager. Daarvoor hebben ze nCode Designlife gebruikt, terwijl Met het pakket Optistrukt van Altair hebben ze voor verschillende condities spanningen berekend. Op basis hiervan is met nCode Designlife een aantal scenario’s voor verschillende wegomstandigheden doorberekend. Dat heeft tot een voorspelling van vermoeiingsschade geleid. Click2cast is allereerst gebruikt om het met Inspire ontwikkeld ontwerp te optimaliseren voor het gietproces; daarna is het volledige gietproces gesimuleerd.

voxeljet pmma

Het uiteindelijke PMMA-model van de 3D printer, geïnfiltreerd met was.

Gietvormen 3D printen van PMMA
Uiteindelijk heeft tot dit een CAD-model geleid, wat door Voxeljet is gebruikt voor het 3D printen van een plastic vorm van PMMA. Dit materiaal laat zich heel goed uitbranden zonder veel as achter te laten. Daarom leent dit materiaal zich voor het 3D printen van gietvormen voor verloren was gieten, zonder investeringen in dure gereedschappen. Volgens Mirko Bromberger, marketing directeur bij Altair Engineering, tonen de bedrijven met dit hele proces aan dat lichtgewicht constructies verder verbeterd kunnen worden, bijvoorbeeld door de performance van het onderdeel te verbeteren zonder dat het gewicht toeneemt. “We laten zien dat een paradigmawisseling in hoe we producten ontwikkelen mogelijk is en vandaag de dag al beschikbaar is.”

De bedrijven tonen het volledige proces, stap voor stap, op de Hannover Messe (13 -17 aprl), inclusief de 3D geprint matrijsvormen en het uiteindelijke aluminium gietdeel. Dat doen ze in hal 7.

Hier klikken