Легкая конструкция благодаря бионике, 3D-печати и волокнистым композитам

Легкая конструкция благодаря бионике, 3D-печати и волокнистым композитам
Легкая конструкция благодаря бионике, 3D-печати и волокнистым композитам

Конференц-центр Vogel был идеальным местом: на десяти лекциях участники, заинтересованные в облегченной конструкции, смогли получить обзор материалов, форм и облегченной конструкции, а также узнать о последних разработках и примерах. Практические знания были доступны на четырех параллельных практических форумах, которые были посвящены темам оптимизации структуры, аддитивного производства, композиционных материалов и материалов. В перерывах состоялся живой обмен мнениями друг с другом и с докладчиками. Участники получили дополнительную информацию о программном обеспечении и услугах по конкретным темам от четырех участников. Altair представила оптимизированный по топологии подвесной поворотный рычаг, который был изготовлен с использованием формовочной массы для литья под давлением. В сотрудничестве с Laser Zentrum Nord Bionic Production предложила услугу скрининга компонентов для лазерного плавления и лазерного спекания. На стенде Dassault Systems участники могли узнать, как оптимизировать продукт для 3D-печати. И Simufact Engineering объяснил свое программное обеспечение для присадок Simufact, которое можно использовать для моделирования процесса производства присадок на основе металлов.

Встреча пользователей облегченной конструкции 2017 playout
Встреча пользователей облегченной конструкции 2017 playout

Смотрите бесплатное видео сейчас!

Во вступительной лекции профессор Бютер из Альянса Фраунгофера за облегченное строительство объяснил, как материалы, конструкция и производство влияют друг на друга. По словам профессора д-ра, наиболее часто используемый подход облегченной конструкции Йохен Дёрр из Университета прикладных наук Оствестфален-Липпе для легких материалов. Это почти всегда приводит к компромиссу между стоимостью и весом. В своей лекции «Какой материал подходит лучше всего?», Он сравнил наиболее распространенные металлические материалы (сталь, алюминий, магний, титан), а также волокнистые композитные материалы и пластмассы и их возможные производственные процессы.

Картинная галерея

Фотогалерея с 22 картинками

Легкая конструкция благодаря структурной оптимизации

Конструкционная облегченная конструкция, также известная как форма, форма или конструкционная облегченная конструкция, лучше всего может быть разработана с использованием процесса моделирования с применением моделирования. В своей лекции «Сколько материала нужно?» Майкл Арольд из Altair Engineering дал обзор возможных симуляций оптимизации структуры и дал инструкции о том, как можно спроектировать облегченную конструкцию завтрашнего дня.

Бионика играет важную роль в минимизации веса. Это передает успешные стратегии решения от природы до технических приложений. Для легкой конструкции интересны эти модели, которые помогают добиться максимальной устойчивости при минимальном использовании материалов. Сегодня компьютерные программы могут рассчитывать эти структуры и конструктивно включать их в производимый компонент. Д-р Ивиза Тесари из Технологического института Карлсруэ (KIT) представил в своей лекции «Моделирование бионической формы на основе роста, адаптированного к нагрузке», который добавляет или удаляет материал на основе деревьев и костей в зависимости от нагрузки.

Но не только деревья и кости служат биологическими моделями. Институт Альфреда Вегенера занимается разработкой планктонных организмов. В лекции «ELiSE - процесс разработки бионического продукта на основе естественных легких конструкций из моря» Себастьян Мёллер объяснил технологию, которая разумно сочетает классические и новые методы конструирования, расчета и оптимизации для обеспечения максимальной экономии веса.

Легкая конструкция благодаря аддитивному производству

Аддитивные производственные процессы особенно хорошо подходят для производства очень сложных, оптимизированных по нагрузке и весу бионических структур из легких материалов, которые невозможно изготовить обычным способом. В лекции «Какие возможности предлагают новые методы производства? - Легкая конструкция благодаря аддитивному производству », - сказал доктор. Burhard Kloden из Fraunhofer Generative Manufacturing Alliance предлагает обзор возможностей этих новых методов производства. Д-р На последующем практическом форуме Кристоф Клан, эксперт по аддитивному дизайну в ETH Zurich, показал, как подходящие компоненты и группы для аддитивного производства могут быть идентифицированы в продукте, и какая процедура в последующем дизайне позволяет оптимально использовать возможности аддитивного производства. Как может выглядеть поддержка подходящего программного обеспеченияобъяснил Карл Ости из Autodesk. Примеры наилучшей практики были продемонстрированы Филлипом Амендом из Proto Labs в форме возможной металлизации пластиковых компонентов, изготовленных с добавкой, и Яннисом Кранцем, созданным Materialise в виде чрезвычайно функционального металлического компонента с уменьшенным весом из космического полета.

В дополнение к технической осуществимости, правовые проблемы аддитивного производства также должны быть приняты во внимание. Адвокат доктор В своей лекции Андреас Лейпольд выступил с докладом «Кто и кому владеет данными в 3D-печати? Понятно, что необходимо учитывать при аутсорсинге производства добавок сторонним поставщикам услуг, чтобы не потерять интеллектуальную собственность строительных деталей и конструкций.

Легкая конструкция благодаря композитным материалам

Благодаря своему профилю свойств, волокнистые композитные материалы предлагают большой потенциал для легкой конструкции в автомобилестроении и машиностроении. Правильный выбор волокон и матрицы является проблемой, с одной стороны, и предлагает множество возможностей для целенаправленной корректировки свойств, с другой. Также необходимо учитывать планируемые производственные процессы и методы строительства для полного и экономичного использования материалов. Профессор доктор Йоахим Хаусманн из Института композитных материалов в Университете Кайзерслаутена рассказал о разработке компонентов с композитными материалами в своей лекции «Стресс и ориентированное на производство проектирование волокнистых композитных компонентов». Фабиан Триппе из SGL Group представил пример лучшей практики из машиностроения с системой обработки углепластика для диапазона высоких температур. Питер Фассбендер из области волоконных композитов и гибридных технологий очаровал участников разработанной им технологией xFK-in-3D.

Поскольку волокнистые композитные материалы создаются только в процессе производства, они особенно хорошо подходят для интеграции датчиков и / или исполнительных механизмов. Профессор доктор ответил, какие функции могут быть интегрированы и что необходимо учитывать. Андреас Бютер из Fraunhofer LBF в своей лекции «Интеграция функций в волокнистых композиционных материалах».

Легкая конструкция благодаря сочетанию материалов

Гибридный дизайн сочетает в себе компоненты из различных материалов с акцентом на использование на основе требований. За счет уменьшения количества используемого материала при сохранении или улучшении структурных свойств и интегрирующих функций структура уменьшается в весе, а количество компонентов уменьшается. Кай Ригер из центра легкого строительства в Саксонии объяснил в лекции «Проектирование в гибридном строительстве», как гибридные конструкции могут быть использованы для создания более сложных конструкций по сравнению с обычными конструкциями.

Это часто приводит к смешению металлических материалов с волокнистыми композитными пластмассами. Чтобы компоненты были надежно соединены друг с другом, необходимо оценить альтернативные методы подключения. Майкл Строка из Fraunhofer IPA рассказал, какие методы подходят для соединения иностранных материалов и какие критерии следует использовать для их выбора.

Здесь вы можете увидеть событие, задокументированное в картинках:

2-я встреча пользователей облегченная конструкция

30 и 31 мая 2017 года в Вюрцбурге состоялась вторая встреча пользователей легкого строительства. Уте Дрешер, главный редактор строительной практики приветствовал участников
30 и 31 мая 2017 года в Вюрцбурге состоялась вторая встреча пользователей легкого строительства. Уте Дрешер, главный редактор строительной практики приветствовал участников
30 и 31 мая 2017 года в Вюрцбурге состоялась вторая встреча пользователей легкого строительства. Двухдневный форум предоставил информацию о том, как можно уменьшить вес компонентов, чтобы можно было сэкономить энергию и материалы или снизить расходы
30 и 31 мая 2017 года в Вюрцбурге состоялась вторая встреча пользователей легкого строительства. Двухдневный форум предоставил информацию о том, как можно уменьшить вес компонентов, чтобы можно было сэкономить энергию и материалы или снизить расходы
30 и 31 мая 2017 года в Вюрцбурге состоялась вторая встреча пользователей легкого строительства. Двухдневный форум предоставил информацию о том, как можно уменьшить вес компонентов, чтобы можно было сэкономить энергию и материалы или снизить расходы
30 и 31 мая 2017 года в Вюрцбурге состоялась вторая встреча пользователей легкого строительства. Двухдневный форум предоставил информацию о том, как можно уменьшить вес компонентов, чтобы можно было сэкономить энергию и материалы или снизить расходы
30 и 31 мая 2017 года в Вюрцбурге состоялась вторая встреча пользователей легкого строительства. Двухдневный форум предоставил информацию о том, как можно уменьшить вес компонентов, чтобы можно было сэкономить энергию и материалы или снизить расходы
30 и 31 мая 2017 года в Вюрцбурге состоялась вторая встреча пользователей легкого строительства. Двухдневный форум предоставил информацию о том, как можно уменьшить вес компонентов, чтобы можно было сэкономить энергию и материалы или снизить расходы

Картинная галерея с 159 картинками

(Qui)

Файлы статей и ссылки на статьи

Ссылка: лекционные документы можно приобрести здесь