nTopology CEO enthüllt, wie generatives Design die additive Fertigung vorantreibt

Ingenieure nutzen heute eine Suite anspruchsvoller Softwaretools, die komplexe Lösungen in der additiven Fertigung freisetzen.

In Kombination mit additiver Fertigung reduziert generatives Design Kosten und ermöglicht die Erstellung hochkomplexer, leichter Strukturen, die mit herkömmlichen Methoden nicht realisierbar wären. In diesem Interview erklärt Bradley Rothenberg, CEO des New Yorker Unternehmens nTopology, wie die nTop-Plattform Ingenieure in AM und traditioneller Fertigung unterstützt und gibt Einblicke in die Zukunft des generativen Designs.

Können Sie mir etwas über nTopology erzählen?

Bradley Rothenberg, CEO von nTopology

nTopology ist ein 2015 gegründetes Engineering-Softwareunternehmen mit Hauptsitz in Manhattan. 2019 haben wir die nTop-Plattform eingeführt, die heute von hunderten Engineering-Firmen und tausenden Ingenieuren in wegweisenden Projekten in Luft- und Raumfahrt, Automobil, Medizintechnik und Konsumgütern eingesetzt wird.

Was unterscheidet die nTop-Plattform von herkömmlichen 3D-Design-Tools?

Im Gegensatz zu traditioneller CAD, die Geometrie als B-Reps oder Meshes speichert, behandelt die nTop-Plattform Geometrie als mathematische Gleichung. Dieser Design-first-Ansatz ermöglicht es Ingenieuren, komplexe Formen schnell zu erstellen und zu iterieren; jede Änderung an der Gleichung propagiert sofort durch das Modell und eliminiert Neuaufbaufehler.

Warum sind Topologieoptimierung und generatives Design unverzichtbar für die additive Fertigung?

Generatives Design lässt Ingenieure den Designraum über manuelles Trial-and-Error hinaus erkunden. Das System von nTopology legt jeden Parameter der Design-Gleichung offen und gibt Nutzern volle Transparenz und Kontrolle – weit entfernt von einer Black-Box-Ein-Klick-Lösung.

Welchen Rat würden Sie Designern geben, die neu in DfAM sind?

Engagieren Sie sich frühzeitig mit erfahrenen Praktikern. Die Branche hat sich vom Prototyping zum Ersetzen bestehender Teile und nun zum echten Design für AM entwickelt. Das Verständnis der spezifischen Prozessrestriktionen – ob Laser-Pulverbettfusion, Binder Jetting oder Directed Energy Deposition – ist essenziell. Jennifer Bracken an der Penn State hat das GAPS-Worksheet für Laser-Pulverbettfusion entwickelt, einen praktischen Leitfaden, der bewertet, ob ein Design für diesen Prozess geeignet ist. Die Kombination dieser technischen Einsicht mit einer Business-Case-Analyse sichert einen robusten Übergang.

Welche Produktkategorien profitieren am meisten von der Verbindung generativen Designs mit AM?

[Bildnachweis: nTopology]

Unsere Kunden nutzen generatives Design auf drei Hauptwege. Erstens generieren sie Tausende von Designvarianten durch Skripte und bewerten sie via Simulation oder physikalischem Test. Zweitens formt Topologieoptimierung die Oberflächengeometrie, um Gewicht, Festigkeit oder Steifigkeit auszugleichen. Drittens entwickeln sie Materialeigenschaften, indem sie Mesostrukturen designen – Knochendichte in medizinischen Implantaten nachbilden oder thermische Leitfähigkeit für Wärmeableitung anpassen. Die Fähigkeit der additiven Fertigung, Geometrie und Material gleichzeitig zu steuern, macht diese Anwendungen besonders leistungsfähig.

Wie geht nTopology mit Interoperabilitätsherausforderungen im 3D-Druck-Ökosystem um?

Wir haben die nTop-Plattform so gebaut, dass sie nahtlos mit einer Vielzahl von Anbietern zusammenarbeitet. Obwohl kein einzelnes Dateiformat jeden Bedarf abdeckt, unterstützen wir aktiv 3MF für effizienten Datenaustausch, exportieren Slice-Formate wie CLI und CLF, Bitmap-Stapel und CSV-Dateien, die Laser-Geschwindigkeits- und Leistungsinformationen tragen können. Wir nehmen auch native CAD-Dateien, Meshes, Simulationsdaten von Tools wie ANSYS und Abaqus sowie benutzerdefinierte Formate wie Voxel-Gitter auf. Kommandozeilen-Integration mit ModeFRONTIER, Python und Excel optimiert den Workflow weiter. Kurz gesagt: Datenaustausch ist der Kern unserer Arbeit.

Welche additive Fertigungstrends begeistern Sie am meisten?

Wir sind am meisten begeistert, wenn Designs von Laborprototypen in kritische Endverbrauchsteile übergehen. Die geometrie-first-Fähigkeiten von nTopology ermöglichen Leistungssteigerungen, mit denen herkömmliche CAD-Systeme kämpfen. Zudem signalisiert die wachsende Akzeptanz von Designansätzen, die die einzigartigen Freiheiten und Einschränkungen jedes AM-Prozesses respektieren, eine Reifung des Feldes.

Was kommt als Nächstes für nTopology?

Jüngste Finanzierung wird die Weiterentwicklung der nTop-Plattform beschleunigen und unsere internationale Präsenz im AM-Markt und darüber hinaus ausweiten. Während Early Adopters uns primär für Design für AM nutzten, wenden unsere größten Kunden nTop nun über das gesamte Fertigungsspektrum an – von Spritzguss-Design und Composite-Lay-up bis hin zum Stanzen von Millionen Löchern in Metallplatten.

Abschließende Gedanken von Bradley Rothenberg

Wir sind dankbar für die Unterstützung der Community und das unschätzbare Feedback, das unsere Roadmap prägt. Wenn Sie sehen möchten, was neu ist, besuchen Sie unsere Website für wöchentliche Demos, ausführliche Webinare mit Partnern und eine regelmäßige DfAM-Serie mit Experten weltweit. Danke an AMFG für die Gelegenheit, diese spannenden Themen zu diskutieren.