Die additive Fertigung gewinnt immer weiter an Bedeutung und ermöglicht neue Formen, die bisher mit der spanenden Fertigung nicht denkbar waren. Diese neuen Möglichkeiten nutzt Solid Edge ST10, um Ihre Produkte anhand von Randbedingungen zu optimieren.
Die Funktion „Generative Design“ (Generativer Entwurf) ermöglicht es Ihnen, Ihre Produkte effizienter zu formen, um so Gewicht und damit Kosten zu sparen – ohne jedoch dabei auf Stabilität verzichten zu müssen. Dazu müssen Sie lediglich die einwirkenden Kräfte und die Einspannsituation bestimmen und Solid Edge berechnet automatisch eine neue, auf die Randbedingungen optimierte Form.
Am Beispiel eines Pleuels erläutern wir die notwendigen Schritte und Ergebnisse.
Der Workflow
Schritt 1: Material bestimmen
Schritt 2: Beizubehaltende Bereiche festlegen
Schritt 3: Einwirkende Kräfte definieren
Schritt 4: Fixierung im Raum
Schritt 5: Berechnungsparameter festlegen
Material bestimmen
Legen Sie das gewünschte Material fest (in unserem Beispiel: Stahl) und wechseln Sie in den Reiter „Generativer Entwurf“. Anfangs sind noch alle Befehle ausgegraut.
Klicken Sie auf „Generative Berechnung erstellen“ und die Befehle in der Multifunktionsleiste werden aktiv.
Beizubehaltende Bereiche festlegen
Die ausgewählten Bereiche definieren die Geometrien, die nicht verändert werden sollen. Treffen Sie die Auswahl, indem Sie eine Fläche oder ein Formelement wählen. Sie können die Einstellungen jederzeit im Browser des Generativen Entwurfes verfolgen und anpassen.
Einwirkende Kräfte definieren
In diesem Schritt bestimmen Sie, welche Kräfte auf Ihr Bauteil einwirken. Ihnen stehen Lasten wie Kraft, Druck und Drehmoment zur Verfügung.
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Fixierung im Raum
Um die Auswirkung der angegebenen Kräfte berechnen zu können, muss das Bauteil im Raum fixiert werden. Sie können die Freiheitsgrade auf einmal oder teilweise einschränken. Die Befehle hierzu finden Sie im Menü „Bedingungen“.
Berechnungsparameter festlegen
Zum Schluss können Sie weitere Parameter definieren, um Ihre Berechnungsergebnisse zu beeinflussen. Je nachdem, wie viel Gewicht Sie einsparen möchten und wie fein Ihre Berechnung ist, können Ihre Ergebnisse variieren. Anbei einige Beispiele.
Auswertung
Am Ende können Sie Ihre Ergebnisse mit der Spannungsanzeige betrachten und somit ermitteln, wo die höchsten Spannungen auftreten. Im unten dargestellten Modell werden, durch die Materialreduktion, die zulässigen Spannungswerte überschritten und Sie bekommen eine Hinweismeldung vom System. In diesem Fall müssen Sie Ihre gewünschten Bedingungen so anpassen, dass alle Parameter korrekt erfüllt werden können. Das neu entstandene Modell können Sie nun weiterbearbeiten oder gleich an einen 3D-Drucker senden.
Fazit
Der Generative Entwurf bietet Ihnen neue Möglichkeiten zur Produktoptimierung, um so Material und Kosten zu sparen. Solid Edge ebnet Ihnen mit dem Generativen Entwurf den Weg zu neuen Fertigungsverfahren. Die Optimierung Ihrer Produkte wird so zur einfachen Alltagstätigkeit, die jeder durchführen kann.