{"id":25463,"date":"2020-09-15T00:01:12","date_gmt":"2020-09-14T22:01:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=25463"},"modified":"2020-09-14T14:29:45","modified_gmt":"2020-09-14T12:29:45","slug":"dfam-automatisiert-die-herstellung-150920201","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/dfam-automatisiert-die-herstellung-150920201\/","title":{"rendered":"DfAM automatisiert die Herstellung von Multi-Flow D\u00fcsen"},"content":{"rendered":"

Zwei Forscher der ETH Z\u00fcrich haben ein Framework f\u00fcr rechnerbasiertes Design for Additive Manufacturing, kurz DfAM, entwickelt, mit dem Ziel die Herstellung komplexer multi-flow D\u00fcsen zu automatisieren. Als Alternative zu herk\u00f6mmlichen CAD-Softwares<\/a> ist ihr DfAM sowohl f\u00fcr Ingenieure, als auch f\u00fcr nicht nicht-spezialisierte Benutzer geeignet.\u00a0<\/span><\/p>\n

Wie kam die Idee zur Entwicklung des Frameworks?<\/span><\/h3>\n

Es steht au\u00dfer Frage, dass Additive Manufacturing<\/a> in der Lage ist, komplexe, hochintegrierte Geometrien herzustellen: Diese F\u00e4higkeit ist in der Tat einer der Hauptvorteile der Technologie. Der Hauptnachteil ist bisher jedoch die Erstellung der komplexen Designs. Der Modellierungsprozess ist oft zeitaufwendig und erfordert anwendungsspezifisches Wissen von Ingenieuren. Auch, wenn die 3D-CAD-Softwares in den letzten Jahren immer weiterentwickelt worden sind, basieren sie immer noch auf einer Vielzahl von sich wiederholenden manuellen Schritten, um organische Formen zu erstellen.\u00a0<\/span><\/p>\n

In den letzten Jahren hat sich daher eine Software zur Topologie-Optimierung<\/a> herausgebildet, die Strukturen auf der Grundlage der vom Benutzer eingegebenen Anforderungen erzeugt. Allerdings braucht auch diese immer noch ein hohes Ma\u00df an manueller Interpretation. Dar\u00fcber hinaus besteht die M\u00f6glichkeit, dass bestimmte funktionelle Anwendungen, die mehrere integrierte Str\u00f6me umfassen z.B. multi-material D\u00fcsen, nicht unterst\u00fctzt werden. Um das zu erreichen, wird ein vollst\u00e4ndig automatisierte Prozess ben\u00f6tigt, weshalb die Forscher das rechnerbasierte DfAM entwickelt haben.<\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Das Framework des DfAM<\/span><\/h3>\n

Die Forscher begannen ihre Entwicklungen mit dem Ziel , einen automatisierten Entwurfsansatz zu kreieren, der Entwurfskonzepte schnell generiert sowie Iterations\u00e4nderungen und Anpassungen mit minimalem Aufwand erm\u00f6glicht. Das Framework des DfAM bietet seinen Benutzern eine Toolbox mit Konstruktionselementen, die als Bausteine zur Generierung fertiger Strukturen f\u00fcr 3D-Druckteile verwendet werden. Jedes Element ist innerhalb einer hierarchischen, fast modularen, Struktur organisiert und visuell dargestellt. So wird vermieden, dass der Benutzer einen Schritt versehentlich \u00fcberspringt oder eine Komponente vergisst und dann ein unvollst\u00e4ndiges Modell erh\u00e4lt. In diesem Sinne ist das DfAM benutzerfreundlich und dadurch auch f\u00fcr unerfahrene Benutzer geeignet.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"DfAM\"

Entwerfen, 3D-Drucken und Testen der D\u00fcsen I alle Bildnachweise: ScienceDirect<\/p><\/div>\n

Um das Framework zu testen, entwarfen und druckten die Forscher eine Vielzahl von D\u00fcsen, die Ton von mehreren Quellen co-extrudieren k\u00f6nnen. Die Forscher erkl\u00e4ren: „Angesichts des Konzepts einer D\u00fcse mit Einl\u00e4ssen und Ausl\u00e4ssen spezifiziert ein Benutzer das Layout-Design eines Teils, d.h. die Anordnung der Designelemente. Das Layout dient als Eingabe f\u00fcr die Toolbox, die es automatisch in die entsprechende 3D-D\u00fcsengeometrie \u00fcbersetzt. Zur Analyse der Fertigungsrestriktionen von AM bietet die Toolbox Funktionen zur \u00dcberpr\u00fcfung von Wanddickenwerten und kritischen \u00dcberhangwinkeln. Diese erm\u00f6glichen es, nicht herstellbare AM-Designs zu erkennen und auszuschlie\u00dfen. Dar\u00fcber hinaus kann eine D\u00fcse mit Hilfe der CFD-Analyse (Computational Fluid Dynamics) auf ihre Leistung hin bewertet werden.\u201d<\/span><\/p>\n

Der Druck der Modelle zeigte dann, dass das Framework des DfAM wirksam ist, um die Herstellung komplexer multi-flow D\u00fcsen zu automatisieren. Die n\u00e4chsten Schritte f\u00fcr die Forschung umfassen die Entwicklung von Designelementen, die dynamischer sind, die sich um Einschr\u00e4nkungen herum anpassen, anstatt sich ganz auszuschlie\u00dfen.<\/span><\/p>\n

Die gesamte Studie k\u00f6nnen Sie HIER<\/a> nachlesen.<\/p>\n

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