Optimierter Radträger

Gewichtsoptimierung eines Radträgers

Ausgangslage: Der abgebildete Radträger wir aktuell in einem Rennwagen der Formel Student eingesetzt. Das aus Aluminium gefräste Bauteil ist mithilfe von modernster FE-Analysesoftware berechnet, um das Gewicht zu optimieren. Um die benötigten Ausfräsungen umzusetzen, war es zwingend notwendig das Bauteil auf einer CNC-Maschine mehrmals umzuspannen. Die Gewichtsreduktion hatte daher einen höheren Stückpreis zur Folge. Durch den Einsatz bestehender Fertigungstechnik konnten weitere Gewichtsersparnisse allerdings nicht umgesetzt werden.

 

Um die Leistung des Rennwagens dennoch weiter zu optimieren und den Schwerpunkt des gesamten Systems optimal zu beeinflussen, suchte das Team nach neuen Möglichkeiten.

 Optimierung: Fündig wurden Sie bei Lösungen der additiven Fertigung, gepaart mit einer Topologieoptimierung. Nachdem jegliche Lastfälle definiert waren, wurde in enger Zusammenarbeit mit der BioStruct GmbH die Optimierung des bestehenden Bauteils realisiert. Mithilfe neuester Simulationstools ist es gelungen, basierend auf überlagerte Lastfälle, die ideale Gestalt zu definieren. Die endgültige Gestalt folgt schliesslich den Regeln der additiven Fertigung.

Verbesserungen: Mit dem konsequenten Fokus auf die Funktion, sowie einer idealen Materialverteilung und -menge, ist der Radträger um satte 30% leichter als das Aluminium Bauteil. Der Radträger ist aktuell in Titan gefertigt. Dank modernster Optimierungsmöglichkeiten konnte der Schwerpunkt, und daraus folgend das Fahrverhalten, positiv beeinflusst werden.

 


Wir erweitern unser Angebot & Swisstech

Beratung, Messe und Ausblick

Nach nun einem guten Jahr Marktpräsenz erweitern wir unseren Service aufgrund der aktuellen Bedürfnisse um die Sparte der Beratung. Durch die zahlreichen Gespräche mit unseren Kunden, sehen wir einen grossen Bedarf an Aufklärungsarbeit. Wir verstehen darunter, den einzelnen Personen aufzuzeigen, wie ihre täglichen Herausforderungen dank 3D Druck resp. additiver Fertigung erleichtert werden können. Dabei ziehen wir jegliche Verfahren des 3D Drucks in Betracht um für Sie den grösstmöglichen Nutzen zu generieren. Ihre Bauteile können dabei in unzähligen Materialien wie Sand, Titan, faserverstärkte Kunststoffe, Keramik, Glas und vielen weiteren aufgebaut werden.

 

Lassen Sie uns während einem unverbindlichen Erstgespräch an ihrer Herausforderung teilhaben. Hier gleich einen Terminvorschlag einreichen.

Besuchen Sie uns!

Im Rahmen der Sonderschau "professional 3D Printing" an der Swisstech & Prodex sind wir zusammen mit Rapid Manufacturing Stebler auf dem Stand E50-6 vertreten. Wir freuen uns auf spannende Einblicke.

Weitere  Infos zu den Messen finden Sie hier

Erleuchtende Momente

Zusammen mit einer Partnerfirma sind wir bestrebt das Einsatzgebiet der additiven Fertigung zu erweitern. Dazu laufen momentan erste Versuche. In den nächsten Wochen werden die ersten Ergebnisse erwartet. Weitere Infos folgen an der Swisstech und mit dem nächsten Newsletter.

Realisierte Bauteile

In den kommenden Monaten eröffnen wir ihnen einen vertieften Einblick in realisierte Bauteilentwicklungen die ausschliesslich additiv hergestellt werden. Dabei liegt es uns am Herzen die Argumente unserer Kunden transparent aufzuzeigen. Sie möchten bereits jetzt einen Einblick erhalten. Kontaktieren Sie uns hier


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Felxibel und steiff zugleich

Neben den bisherigen Beiträgen (siehe unterhalb) öffnen sich mit der additiven Fertigung weitere Felder für sepzifische Konstruktionen. Die Topologie Optimierung führt wie im letzten Artikel erwähnt zu konsequentem Leichtbau mit allen positiven Begleiterscheinungen. Um die Genialität der Natur weiter möglichst realitätsnah abzubilden kommen weitere Möglichkeiten zum Zug. Dabei handelt es sich um Gitterstrukturen auch genannt Lattice structures, die mittels verschiedenen Parametern erzeugt werden. Eine aus der Natur bekannte Struktur und auch schon vielfach in der Technik angewendet, ist die Bienenwabe.

Durch die Strukturen lassen sich nicht nur erhöhte Steifigkeiten erreichen. Die Flexibilität kann mithilfe der Orientierung der Struktur massgebend beinflusst werden. So kann ein Bauteil in gewisse Richtungen flexibel sein und in andere eine enorme Steifigkeit erreichen.

 

Stellen Sie sich vor Ihr Bauteil absorbiert in eine Richtung beinahe jegliche Kräfte und garantiert so einen weichen Aufprall und in andere Richtung bleibt es dabei enorm stabil, damit die Kräfte nicht von den definierten Lastpfaden abweichen. So entstehen komplett neue Möglichkeiten Ihre Produkte in Verbindung mit bestehenden Elementen zu optimieren. Wäre es gar möglich eine Federgabel Ihres Mountainbikes aus einem Stück herzustellen, ohne jegliche bewegende Teile. Klingt nach Zukunftsmusik?

 

Wir zeigen Ihnen gerne was momentan möglich ist und wo die Grenzen liegen. Sichern Sie sich noch heute einen Platz an dem Event "Sichere Landung in der additiven Fertigung" vom 24. Juni im Air Force Center in Dübendorf. Für weitere Infos und Anmeldung klicken Sie hier.

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Natürliche Topologie Optimierung

Nur das nötigste an Material zu verwenden und dabei gegenüber herkömmlichen Bauteilen die Festigkeit und Steifigkeit mindestens beibehalten.

Klingt nach Illusion? Mit der konsequenten Ausnutzung der Designfreiheit der additiven Fertigung lassen sich, völlig losgelöst von bisherigem, extrem reduzierte und effiziente Bauteile eintwickeln.

Anhand dreier Fixpunkte, einer Achse und unzähligen Lastfällen entstand die oben abgebildete Bauteilform. Die spezifisch simulierten Lasten führten in der Summe zu dieser Kombination von Formen und Wanstärken. So ergibt sich eine ideale Form für den eingesetzten Werkstoff und die Funktion. Der Leitsatz der Designer, Konstrukteure und Ingenieure: "Form follows function" wird somit nahezu kompromisslos umgesetzt.

Durch den verstärkten Fokus auf die Funktion, kann eine immense Reduktion an Material, Prozesszeit und Kosten erfolgen.

Zusätzlich zur lasttragenden Funktion können, dank der fortgeschrittenen SLM (Selektive Laser Melting) Technologie, auch weitere Funktionen integriert werden. In diesem Beispiel wurden die M5 Gewinde bereits integriert und so konnte ein Arbeitsschritt eingespart werden, was zu den Gewichts- auch noch Kosteneinsparungen mit sich bringt.

 

Sie möchten erfahren wie Sie die Anzahl Teile in Ihrer Baugruppe dank der additiven Fertigung und prozessgerechtem Design reduzieren können und so Ihre Bauteile effizienter und kostengünstiger machen? Dann kontaktieren Sie uns noch heute oder nehmen Sie die Chance war und erleben Sie die komplette Wertschöpfungskette der additiven Fertigung an unserer Fachtagung "Sichere Landung in der additiven Fertigung"

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Sichere Landung in der additiven Fertigung

Nach der ersten erfolgreichen Durchführung des Kundenevents "additive Fertigung" haben wir aufgrund der positiven Feedbacks und des hohen Interesses entschieden, eine Wiederholung des Events unter dem Motto "Sichere Landung in der additiven Fertigung" zu lancieren.

Wie in der ersten Ausgabe, liegt der Fokus auf der kompletten Wertschöpfungskette der additiven Fertigung und deren Möglichkeiten, wie Leichtbau und Funktinsintegration.

 

Sie haben Interesse an der Veranstaltung vom 24. Juni 2016 im Air Force Center Dübendorf teilzunehmen um einen vertieften Einblick über die Chancen und Limitationen der additiven Fertigung zu erhalten. Dann sichern Sie sich bereits heute unter dem folgenden Link einer der limitierten Plätze.

goo.gl/bpxwUn

 

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