Generatives Design & Optimierung für Additive Manufacturing

Entdecken Sie den grossen Additive Manufacturing Designraum. Generieren und optimieren Sie individuelle Designs automatisch, welche direkt produziert werden können.

Showcase (echtes Anwendungsbeispiel)

Additive Manufacturing bietet die Möglichkeit komplexere Teile und Produkte mit besserer Leistung als jemals zuvor zu entwerfen. Dies ist jedoch eine grosse Herausforderung für Designer aufgrund der neuen Möglichkeiten verschiedener Geometrien und deren Berücksichtigung von Limitationen durch den AM Herstellungsprozess. Um diese Herausforderungen zu adressieren wurde eine Software-Plattform für generatives Design entwickelt, was für die automatisierte Generierung von CAD-Teilen und -Baugruppen mit integrierter FE Simulation und Optimierung steht. Dies gibt Designern ein Werkzeug, um den Lösungsraum zu erforschen und um neue und optimierte Konstruktionen automatisch zu generieren. Die Limitationen der verschiedenen AM-Technologien und Maschinentypen können in der Form von Design-Regeln in die Software integriert werden, damit die erstellten Teile und Baugruppen direkt für die Fertigung optimiert sind. Die Software stellt eine neue Form der Topologieoptimierung dar, welche in eine CAD-Umgebung anstelle einer FEA-Software integriert ist. Im Vergleich zu traditioneller FEA-basierter Topologieoptimierung werden die Limitationen direkt modelliert, wodurch keine Nachbearbeitung nötig ist. Die Plattform integriert einen 3D Figur-Grammatik Auswerter für FreeCAD, ein Open-Source CAD System basierend auf dem Modellierkern Opencascade, und strukturelle FEA in Nastran. Wesentliche Merkmale sind:

  • Visuelles...
Weiter lesen

Additive Manufacturing bietet die Möglichkeit komplexere Teile und Produkte mit besserer Leistung als jemals zuvor zu entwerfen. Dies ist jedoch eine grosse Herausforderung für Designer aufgrund der neuen Möglichkeiten verschiedener Geometrien und deren Berücksichtigung von Limitationen durch den AM Herstellungsprozess. Um diese Herausforderungen zu adressieren wurde eine Software-Plattform für generatives Design entwickelt, was für die automatisierte Generierung von CAD-Teilen und -Baugruppen mit integrierter FE Simulation und Optimierung steht. Dies gibt Designern ein Werkzeug, um den Lösungsraum zu erforschen und um neue und optimierte Konstruktionen automatisch zu generieren. Die Limitationen der verschiedenen AM-Technologien und Maschinentypen können in der Form von Design-Regeln in die Software integriert werden, damit die erstellten Teile und Baugruppen direkt für die Fertigung optimiert sind. Die Software stellt eine neue Form der Topologieoptimierung dar, welche in eine CAD-Umgebung anstelle einer FEA-Software integriert ist. Im Vergleich zu traditioneller FEA-basierter Topologieoptimierung werden die Limitationen direkt modelliert, wodurch keine Nachbearbeitung nötig ist. Die Plattform integriert einen 3D Figur-Grammatik Auswerter für FreeCAD, ein Open-Source CAD System basierend auf dem Modellierkern Opencascade, und strukturelle FEA in Nastran. Wesentliche Merkmale sind:

  • Visuelles Erstellen von Designregeln unter Verwendung von Standard CAD-Bauteilen und -Operationen für die automatisierte Generierung von Designs durch Figur-Grammatik
  • Integration von AM-Herstellungslimitationen als parametrische Zusammenhänge in die Designregeln um die direkte Herstellbarkeit von Teilen und Baugruppen sicherzustellen
  • Integration von Design-Anforderungen (z.B. Ästhetik) als parametrische Zusammenhänge in die Designregeln
  • Automatisierte Integration mit FE Simulation
  • Integrierte globale und stochastische Optimierung durch Simulated Annealing, um eine Auswahl von verschiedenen optimierten Lösungen zu generieren

Engineering Design and Computing Laboratory (EDAC), ETHZ supported Internatl Project in realising this process.

Kunde

Internatl Project

Industrie

Konsumgüterprodukte

Vorteile realisiert

Gewichtsreduktion
Integration von Komponenten und Funktionen
Kundenindividuellere Lösung / Zugang zu grosser Produktvielfalt

Used materials

Plastic / ABS / ABS plus
Plastic / Photopolymer

Innovationsfeld

Bessere Produkte

Galerie

Provider who helped realising this showcase

Engineering Design and Computing Laboratory (EDAC), ETHZ

Engineering Design and Computing Laboratory (EDAC), MAVT, ETH Zurich

Engineering Design and Computing Laboratory (EDAC), ETHZ wird diesen Showcase an folgender Messe ausstellen:

AM Expo 2016
20. und 21. September 2016, Messe Luzern, Schweiz
Halle 02 / Stand Partnerzone