Entwicklungsprozess

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.