Wir entwickeln hocheffiziente und wirtschaftlich herstellbare Bauteile mittels mathematischer Optimierung

Anwendbar auf jede Industrie und jedes Fertigungsverfahren

Unsere Leistungen

Revolutionäre Bauteilentwicklung - ganzheitlich umgesetzt

Bei welchem Bauteil lohnt sich eine Neuentwicklung bspw. hinsichtlich Leichtbau? Welches Bauteil lässt sich wirtschaftlicher durch 3D-Druck Verfahren herstellen? Wir klären die Frage der Wirtschaftlichkeit und identifizieren Bauteile in Ihrem Unternehmen mit großem Potential. Die Bauteilidentifikation ist kostenlos und ermöglicht Ihnen einen unverbindlichen Überblick über die verdeckten Potentiale. Vereinbaren Sie jetzt ein kostenfreies Gespräch: zur Kontaktanfrage. Falls Sie bereits ein Bauteil im Kopf haben, geht es hier zur automatischen, kostenlosen Identifikation: amvaluation

Die Vielfalt der Fertigungsverfahren und der zur Verfügung stehenden Materialien ist enorm groß geworden. 3D-Druck Fertigungsverfahren bringen weitere Möglichkeiten mit sich. Bei der Spezifikation erfassen wir Ihre Anforderungen und wählen das geeignete Fertigungsverfahren und Material aus. Der Fokus liegt dabei auf 3D-Druck Verfahren. Dennoch werden konventionelle Fertigungsverfahren berücksichtigt, um das ideale Herstellverfahren für Ihren Anwendungsfall zu nutzen.​

Mit unserer simulationsgesteuerten Bauteilentwicklung (siehe Entwicklungsprozzess) schneiden wir das Bauteil perfekt auf Ihren Anwendungsfall zu. Dabei kann beispielsweise der Leichtbau, minimale Fertigungskosten oder die Erhöhung/Reduktion der Wärmeleitfähigkeit forciert werden. Jegliche mechanische oder thermische Eigenschaften können als Optimierungsziel gesetzt werden. Das Resultat: minimaler Materialeinsatz bei maximaler Performance und niedrigsten Fertigungskosten. Gleichzeitig garantieren wir die Betriebsfestigkeit und Herstellbarkeit der Bauteile. Sie können sich den Unterschied noch nicht richtig vorstellen? Hier geht es zu Beispielprojekten mit Vorher-Nachher-Vergleichen aus der Automotive und Maschinenbauindustrie.

Sollten Sie bereits Topologieoptimierungen durchgeführt haben, bieten wir die Geometrierückführung der Ergebnisse in CAD-Volumenmodelle auch separat an. Dabei gewährleisten wir eine minimale Abweichung zwischen dem Ergebnis der Topologieoptimierung und der finalen Bauteilgeometrie. Unebene, unstetige, „nicht wasserdichte“ und generell fehlerbehaftete STL-Dateien stellen kein Problem dar und können nach der Rückführung im STEP oder IGES-Dateiformat exportiert werden. Die Dateien sind anschließend in jedem gängigen CAD-Programm vollumfänglich bearbeitbar.

Durch die Kombination von Simulation und physischen Versuchen sichern wir die Fertigbarkeit und Betriebsfestigkeit Ihres Bauteils zuverlässig ab. Wir verfügen über Materialmodelle verschiedenster Werkstoffe und können somit die Lebensdauer der Bauteile verlässlich kalkulieren. Die Prozesssimulation des gewählten Fertigungsverfahren, 3D-Druck oder konventionell, ermöglicht das Vermeiden von Ausschuss oder Fertigungsabbrüchen.

Durch unser großes Netzwerk an Fertigungspartnern können wir den idealen Produzenten für Ihr Bauteil finden und beauftragen. Wir koordinieren die Fertigung und sorgen für die Einhaltung von Lieferzeiten. Alle Fertigungsparameter werden von uns nach Absprache mit Ihnen definiert, sodass kein spezifisches Know-How Ihrerseits vorhanden sein muss. Wir wählen unsere Fertigungspartner sorgfältig aus und gewährleisten somit höchste Qualität. Gleichzeitig prüfen wir die gefertigten Bauteile ausgiebig sowohl durch zerstörungsfreie als auch zerstörende Prüfung, um jede Unsicherheit zu eliminieren. Die zur Fertigung verwendeten Materialien werden intern qualifiziert, um ungenaue Herstellerangaben zu verifizieren.

Ihr Nutzen

Maßgeschneiderte Bauteile

Kostensenkung

Durch die Einsparung von Material oder den Wechsel des bisher gewählten Fertigungsverfahrens werden Produktionskosten drastisch reduziert. Sie müssen keine kostspielige Software oder Maschinen beschaffen und keine Mitarbeiter schulen. Außerdem können wir durch unser Netzwerk an Fertigungspartnern den besten Preis für die Fertigung anbieten. Der Einstieg funktioniert unkompliziert über unsere kostenlose Bauteilidentifikation.

Leichtbau

Der Leichtbau spielt besonders bei bewegten Bauteilen eine sehr große Rolle. Die dynamischen Kräfte werden reduziert und Sie profitieren von Sekundäreffekten wie: erhöhte Verfahrgeschwindigkeit Ihrer Produktionsmittel, reduzierter Energieverbrauch, erhöhte Standzeiten oder vereinfachtes Bauteilhandling.

Optimierte Thermik

Das Ziel der Bauteiloptimierung kann ebenfalls die Verbesserung der thermischen Eigenschaften sein, sodass Kühl- und Wärmeprobleme durch die optimierte Bauteilstruktur behoben werden. Sie profitieren je nach Anwendungsfall z.B. durch weniger Verschleiß, höhere Leistungsfähigkeit von thermisch belasteten Komponenten, Einsparung zusätzlicher Kühl- und Wärmequellen.

Kürzeste Entwicklungszeiten

Reduzieren Sie Ihre Time-To-Market. Da wir in unserem Entwicklungsprozess auf manuelle Konstruktionsschritte verzichten, können wir Bauteile bis zu 80% schneller entwickeln und auf Änderungen flexibel reagieren.

Entwicklungsbeispiel - Maschinenbau

Leichtbau Pick & Place Maschine

- 0 %
Bewegte Masse
- 0 %
Energiebedarf

oder

+ 0 %
Produktionsgeschwindigkeit
0
Optimierte Bauteile

Durch die Optimierung von vier Bauteilen der Pick & Place Maschine konnte die bewegte Masse um 29,8 kg reduziert werden. Dabei wurden die Bauteile für drei verschiedene Fertigungsverfahren optimiert, um ein ideales Verhältnis zwischen Kosten und Performance zu generieren.  Elf Bauteile wurden zu vier Bauteilen zusammengeführt. Dadurch wird der Montageaufwand und die Handhabung verbessert. Zwei Linearführungen und 25 Schrauben wurden eingespart. Die Betriebsfestigkeit und Herstellbarkeit ist vollständig abgesichert. Durch die reduzierte bewegte Masse wird 52 % weniger Energie benötigt um die Bewegungen auszuführen.  Das Resultat sind wahlweise eine um 34 % beschleunigte Produktion oder um 52 % reduzierte Energiekosten. Pro Jahr werden pro Maschine 1270€ Energiekosten gespart. 

Gerne untersuchen wir kostenfrei das Potential von optimierten Bauteilen an Ihren Maschinen.

Vorher / Nachher Vergleich & technische Daten der optimierten Bauteile

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Verbindung Y - Z Achse

Masse vorher

14,64 kg

Masse nachher

2,28 kg

Massenreduktion

84,45 %

Zusammengefasste Bauteile

5 in 1

Eingespart

1 Linearführung, 13 Schrauben

Fertigungsverfahren

Selektives Laserschmelzen

Material

AlSi10Mg
In der Maschine ansehen

Grundplatte Z-Achse

Masse vorher

8,91 kg

Masse nachher

1,17 kg

Massenreduktion

86,87 %

Zusammengefasste Bauteile

2 in 1

Eingespart

1 Linearführung, 4 Schrauben

Fertigungsverfahren

Wasserstrahlschneiden

Material

EN AW 6060 T6
In der Maschine ansehen

Konsole Pneumatikeinheit

Masse vorher

5,12 kg

Masse nachher

0,46 kg

Massenreduktion

91,01 %

Zusammengefasste Bauteile

4 in 1

Eingespart

8 Schrauben

Fertigungsverfahren

Selektives Laserschmelzen

Material

AlSi10Mg
In der Maschine ansehen

Greifer

Masse vorher

333,27 g

Masse nachher

53,25 g

Massenreduktion

84,02 %

Fertigungsverfahren

Selektives Lasersintern

Material

PA12

Anzahl verbauter Bauteile

4
In der Maschine ansehen

Gerne besprechen wir mögliche Anwendungsfälle optimierter Bauteile an Ihren Maschinen/Anlagen/.. und betrachten weitere potentielle Bauteile.

Entwicklungsbeispiel - Automotive

Bremssattel

Großserie

Massenreduktion

-22 % (600g)

Steifigkeitserhöhung

+35 % (-0,67ml @ 150 bar)

Max. Spannungen

230 MPa

Max. Betriebstemperatur

250°C

Fertigungsverfahren

Guss mit Dauerformen

Anwendung

Serie ab 200 Fahrzeugen

Bei der Entwicklung dieses Aluminiumgussbauteils konnte amprove das Gewicht um 600g reduzieren. Dadurch werden die Materialkosten pro Stück um ca. 1,50.- € reduziert. Die Kosten des Formenbaus werden bei der Entwicklung berücksichtigt. Durch das reduzierte Gewicht des Bremssattels wird der CO2-Ausstoß verringert und bspw. die Reichweite von elektrifizierten Fahrzeugen erhöht. Der Leichtbau an Großserienbauteilen leistet daher einen großen Beitrag zur Erfüllung der gesetzten Flottenziele.

Kleinserie

Massenreduktion

-39 % (1060g)

Steifigkeitserhöhung

+40 % (-0,77ml @ 150 bar)

Max. Spannungen

230 MPa

Max. Betriebstemperatur

315°C

Fertigungsverfahren

Selektives Laserschmelzen

Anwendung

Supersportwagen, Motorsport

Für Anwendungsfälle in Kleinserien kann das Bauteil für den werkzeuglosen 3D-Druck optimiert werden. Die Gestaltungsfreiheit des 3D-Drucks ermöglicht weitere Materialeinsparungen und die Erstellung von high-performance Bauteilen. Die Kosten beim 3D-Druck hängen maßgeblich von der Maschinenzeit ab.  Durch unsere Entwicklungen wird die Masse des Bauteils und somit die zur Herstellung benötigte Maschinenzeit drastisch reduziert.

Gerne besprechen wir mögliche Anwendungsfälle an Ihren Fahrzeugen und betrachten weitere potentielle Bauteile.

Wie wir Bauteile entwickeln

Simulation ersetzt Konstruktion

Belastungs- & Bauraumdefinition

Auf Basis von bestehenden Informationen wie CAD-Daten, Werte für angreifende Kräfte und Drücke, Angaben zu Massen und Bewegungsrichtungen oder Fotos und Videos Ihres Anwendungsfalls wird der maximal verfügbare Bauraum konstruiert und das Finite-Elemente-Modell mit allen Lastfällen aufgebaut. Im Idealfall existieren bereits Berechnungsmodelle und Bauräume. Generell gilt: Je mehr Daten zur Verfügung gestellt werden, desto näher liegt das Ergebnis am Optimum.

Topologie- & Formoptimierung

Innerhalb des Bauraums wird die Topologie- & Formoptimierung durchgeführt. Für die gegebenen Lastfälle wird unter geeigneten Restriktionen die Geometrie hinsichtlich des Optimierungsziels, bspw. die Minimierung der Masse, optimiert. Dabei werden alle Randbedingungen auf das gewählte Fertigungsverfahren abgestimmt, um die Herstellbarkeit zu gewährleisten. Sowohl konventionelle Fertigungsverfahren wie das Gießen und Fräsen als auch additive Fertigungsverfahren (3D-Druck) können berücksichtigt werden. Es sind keine weiteren Informationen Ihrererseits notwendig.

Geometrierückführung

Um das optimale Ergebnis der Topologie- & Formoptimierung beizubehalten, wird direkt auf dem Output des Solvers weitergearbeitet. Die generierte Dichteverteilung wird in eine parametrisierbare Geometrie zurückgeführt und kann anschließend in allen CAD-Programmen weiterverwendet werden. Die neue Geometrie ist ein vollfunktionsfähiges Volumenmodell, welches bspw. als STEP-Datei exportiert werden kann. Die Abweichung zwischen dem Ergebnis der Topologieoptimierung und der finalen Bauteilgeometrie ist durch den Verzicht auf manuelle Nachkonstruktion sehr gering.

FE-Reanalyse

Das Ergebnis der Optimierung wird anschließend final abgesichert. Es werden diverse Simulationen betrachtet. Zum einen werden Betriebsfestigkeitsanalysen durchgeführt, um den sicheren Betrieb des Bauteils zu gewährleisten, zum anderen werden Prozesssimulationen durchgeführt, um eine kostengünstige und problemlose Fertigung zu ermöglichen. Je nach Anwendungsfall werden zusätzliche Eigenschaften bspw. Schwingungsverhalten oder thermische Widerstandsfähigkeit berücksichtigt. Gleichzeitig können diese Eigenschaften auch Bestandteil der Optimierung sein.

Ergebnis

Das Ergebnis ist ein optimales, abgesichertes Bauteil welches zuverlässig und kostengünstig im gewählten Fertigungsverfahren hergestellt werden kann. Jede Bauteilstruktur hat eine Funktion. Maximale Performance bei minimalen Kosten.

TEAM

Dennis Middelmann

Co-Founder

Leitung Simulation

Yannik Eggert

Co-Founder

Leitung Konstruktion

Rami Bedewi

Co-Founder

Leitung Festigkeit

Björn Ringel

Berater

Fertigungsexperte

Unser Team besteht aus Ingenieuren, die über mehr als zwölf Jahre Erfahrung in der simulationsgetriebenen Bauteilentwicklung verfügen. Größtenteils stammen unsere Erfahrungen aus dem Automotive- und Motorsportbereich. Dabei beschäftigten wir uns mit allen CAE & CAD Themen rund um die Strukturoptimierung. Neben konventionellen Fertigungsverfahren wie dem Gießen und Fräsen wurde dabei vermehrt ein Augenmerk auf diverse additive Fertigungsverfahren (3D-Druck) gelegt.

Über Uns

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Unsere Vision

Mit simulationsgestützter Bauteilentwicklung kann praktisch jedes Bauteil zu maximaler Effizienz & Performance getrieben werden. Entgegen der verbreiteten Annahmen werden die Fertigungskosten dabei oft gesenkt und nicht erhöht.  Wir wollen die Hardware-Welt mit unserer Entwicklungsarbeit updaten und unnötige Materialverschwendung vermeiden. Als Unternehmen werden wir zukünftig als Zulieferer agieren und ein Portfolio an eigenentwickelten, effizienten Hardwarebauteilen aufbauen.

KONTAKT

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