Stepanek3D: Einsatz von generativem Design für konventionelle Technologien

Kurzer Überblick über den Einsatz für konventionelle Technologien

Generatives Design in Fusion 360 ermöglicht die Konstruktion unter Berücksichtigung der folgenden Fertigungstechnologien:

a) CNC-Bearbeitung (CNC-Bearbeitung)

• Die CNC-Bearbeitung zählt zu den am häufigsten eingesetzten konventionellen Fertigungstechnologien in Kombination mit generativem Design. Die resultierenden Entwürfe sind für eine effiziente Bearbeitung optimiert und minimieren den Materialeinsatz, was zu Kosten- und Zeiteinsparungen führt.

• Für die Herstellung von Bauteilen aus Metallen und Kunststoffen geeignet.

b) Gießen / Spritzgießen von Bauteilen im Werkzeug (Gießen)

• Generatives Design kann für das Gießen optimierte Entwürfe erstellen, was ideal für die Großserienfertigung von Bauteilen aus Metall oder Kunststoff ist. Die Software entwirft komplexe Formen.

• Diese Technologie eignet sich für Produkte mit komplexen Geometrien, die eine Serienfertigung erfordern.

c) Blechteile (Blech)

• Fusion 360 enthält generative Lösungen für die Herstellung von Blechteilen und optimiert dabei Entwürfe für Prozesse wie Biegen, Laserschneiden und Schweißen. Die Software kann Entwürfe erstellen, die sich für eine einfache Fertigung mit verfügbaren Blechbearbeitungstechnologien eignen.

Generatives Design Fusion 360

Eingaben und Ergebnisse des generativen Designs

Eingaben:

• Belastungskriterien: Physikalische Kräfte und Belastungen, denen das Produkt ausgesetzt sein wird.

• Materialeigenschaften: Die Materialauswahl ist für die Festigkeits- und Gewichtsoptimierung wichtig. Es können auch eigene Materialprofile erstellt werden.

• Fertigungstechnische Einschränkungen: Beispielsweise die verfügbaren Achsen für die CNC-Bearbeitung, die Blechdicke oder die minimalen und maximalen Bauteilabmessungen.

• Räumliche Einschränkungen: Definition des Volumens oder Bereichs, innerhalb dessen das Bauteil gefertigt werden muss.

Ergebnisse:

• Optimierte Entwürfe: Fusion 360 bietet mehrere Lösungen, die für verschiedene Parameter optimiert sind (z. B. Gewicht, Festigkeit, Fertigungskosten und Ähnliches).

• 3D-Modelle: Als Ergebnis entstehen 3D-Modelle in verschiedenen Formaten, die direkt im Fertigungsprozess verwendet werden können (z. B. Formate für die CNC-Bearbeitung).

• Simulationen und Analysen: Vor der Fertigung können Festigkeitsanalysen und mechanische Analysen durchgeführt und so die Berechnung im Hinblick auf die Entwurfsziele und den gewählten Sicherheitsfaktor überprüft werden.  

Vorteile des Einsatzes von generativem Design für konventionelle Technologien

• Materialeinsparung: Generatives Design optimiert die Menge des eingesetzten Materials, spart dadurch Kosten und reduziert das Gewicht der Produkte.

• Kürzerer Entwicklungszyklus: Der automatisierte Entwurfsprozess spart die für die Erstellung komplexer Entwürfe benötigte Zeit.

• Innovationen im Design: Ermöglicht die Erstellung von Formen und Geometrien, die sich mit traditionellen Methoden nicht effizient entwerfen ließen.

• Integration mit Fertigungstechnologien: Fusion 360 liefert Ergebnisse, die für die direkte Fertigung auf CNC-Maschinen, für Blechteile oder für additive Technologien vorbereitet sind.

Vorteile des Einsatzes von generativem Design in Fusion 360 für konventionelle Technologien

Generatives Design in Autodesk Fusion 360 bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Optimierung von Entwürfen, die mit traditionellen Technologien wie CNC-Bearbeitung, Gießen oder der Herstellung von Blechteilen gefertigt werden können. Die Berechnung ermöglicht es uns, bereits beim ersten Versuch (traditionelle Konstruktionsverfahren sind in der Regel weniger effizient und beinhalten ein Vorgehen nach Versuch und Irrtum) die ideale Geometrie unter Berücksichtigung der Berechnungsziele zu entwerfen.

Bei STEPANEK3D können wir bei der Umsetzung des gesamten Entwurfsprozesses helfen, von der Definition der Randbedingungen über den Start der Berechnung bis hin zur Auswahl geeigneter Lösungen und der anschließenden Arbeit mit den berechneten Modellen, etwa deren Überprüfung durch Analysen, deren parametrischer Neumodellierung und der Erstellung der technischen Dokumentation. Mehr zur Optimierung von Modellen finden Sie hier.