Additive Fertigung

Additive Fertigung

Noch vor wenigen Jahren wurde die additive Fertigung (AM – Additive Manufacturing) ausschließlich mit Rapid Prototyping, Forschungsprojekten und fortschrittlichen Entwicklungsteams für Advanced Engineering in Zusammenhang gebracht. Heute setzen viele Organisationen auf AM als Produktionslösung. Für einige bedeutet dies die Herstellung von Teilen durch eine additive Methode, für andere ist der additive Ansatz für die termingerechte Herstellung von Werkzeugen unerlässlich. Altair liefert Softwarelösungen, die über die Herstellung einzigartiger Prototypen hinausgeht und eine robuste Simulationstoolkette zur Unterstützung von Produktionsdesigns bietet.

Topologieoptimierung

Topologieoptimierung

Die markanten, organisch anmutenden Teile, die für viele das Markenzeichen der AM-Ästhetik ist, werden durch einen Prozess namens Topologieoptimierung erzeugt. Altair OptiStruct™ ist das Originalwerkzeug für Topologieoptimierung im Bereich strukturelles Design. Während einige gerade erst entdecken, wie diese Technologie Designern und Ingenieuren bei der schnellen Entwicklung innovativer, leichter und strukturell effizienter Designs helfen kann, treibt OptiStruct® seit über zwei Jahrzehnten das Design von Produkten voran, die Sie täglich sehen und verwenden.

Simulationsgestütztes Design

Simulationsgetriebenes Design

Fortgeschrittene Entwicklungssimulationen werden traditionell als virtuelle Tests eines ausgereiften Designs eingesetzt. Diese Aufgabe wurde erst spät in der Produktentwicklung durchgeführt, kurz vor der Herstellung eines physischen Prototyps. Unternehmen, bei denen die digitale Transformation bereits fortgeschritten ist, nutzen Altairs Simulationstechnologie bereits früh im Designprozess als Teil des Konzeptdesigns. Um diesen Wechsel zu ermöglichen, wurde eine neue Kategorie von Software entwickelt, die Designentscheidungen beschleunigen soll.


Fertigungssimulation

Fertigungssimulation

Für additive Fertigung: Altair Inspire Print3D kann die Kosten für Produktentwicklung und additive Fertigung durch weniger Materialverbrauch, kürzere Produktionszeiten und eine schnellere Nachbearbeitung senken. Die Lösung bietet ein schnelles und genaues Toolset für die Konstruktion und Prozesssimulation von SLM-Bauteilen (Selective Laser Melting – selektives Laserschmelzen). Ingenieure können Prozess- oder Designänderungen, die sich auf die Fertigungseffizienz auswirken, schnell nachvollziehen und dann die Geometrie von Teilen und Stützstrukturen in gängige Druckvorbereitungssoftware zum Drucken exportieren. Die Lösung erleichtert auch die Identifizierung und Korrektur möglicher Verformungen, Delamination und übermäßiger Erwärmung vor der Herstellung eines Bauteils.

Für die traditionelle Fertigung mit AM-Tooling: Möglicherweise ist es nicht sinnvoll, Teile für die additive Fertigung zu konstruieren, diese Herangehensweise könnte jedoch für den entsprechenden Werkzeugbau nützlich sein. Additive Verfahren werden verstärkt für die Herstellung von Kernen, Formen und Gussformen sowie für Produktionsvorrichtungen. Durch die verkürzte Fertigungszeit sind die Vorlaufzeiten für das Tooling kürzer und es ist keine Lagerung von physischen Werkzeugen erforderlich. Altair verfügt über Tools zur Simulation vieler Fertigungsmethoden.

Elegante Lösungen

Elegante Lösungen

Branchenübergreifend angewandt: OptiStruct verwendet Topologieoptimierung zur Entwicklung optimierter Strukturen unter Berücksichtigung von Designparametern wie erwartete Lasten, verfügbarer Designraum, Material und Kosten. Die Topologieoptimierung ist frühzeitig in den Designprozess integriert und ermöglicht die Erstellung von Designs mit minimaler Masse und maximaler Steifigkeit. Mit der Topologieoptimierung können Sie die beste Materialverteilung für Ihren traditionellen oder fortschrittlichen Fertigungsprozess finden und Designs vergleichen.

Früh im Prozess angewandt: Altair Inspire™ bringt OptiStruct in eine neue Benutzererfahrung, die eine frühzeitige Anwendung der Topologieoptimierung fördert. Beide Tools berücksichtigen mehrere Herstellungsbedingungen, einschließlich Symmetriemuster, Ziehrichtung, Vermeidung von Hohlräumen, Überhangwinkel und Extrusion. Die Topologieoptimierung ermöglicht eine schnelle Designuntersuchung sowie eine verbesserte Entwicklungsproduktivität und identifiziert Möglichkeiten zur Teilekonsolidierung.

Bessere Leistung

Bessere Leistung

Gitterstrukturen: Eine einzigartige Fähigkeit des 3D-Drucks liegt in der Herstellung von Hohlformen mit komplexer Außengeometrie unter Verwendung winziger Zellen, die als Gitterstrukturen bekannt sind. OptiStruct erweitert jetzt die Topologieoptimierung, um die Kombination von Festkörper- und Gitterstrukturen zu unterstützen. Die Leistungsfähigkeit des Gitters kann unter Spannung, Kompression, Scherung, Biegung, Torsion und Dauerfestigkeit untersucht werden.

Thermische Effizienz: Hydraulische Ventilblöcke, Turbinenschaufeln, Wärmetauscher und Spritzgusswerkzeuge mit konformen Kühlkanälen werden von Altair AcuSolve™ und Altair HyperStudy™ verbessert. Die Parametrisierung erfolgt direkt am Simulationsmodell mit den Morphing-Fähigkeiten von Altair HyperMesh™. Mit diesem Ansatz wird die Simulationsvorlaufzeit auf ein Minimum reduziert, Varianten können schnell bewertet werden, und die Innovation wird durch automatisierte Optimierungsprozesse vorangetrieben.