Entwerfen einer 3D-gedruckten Elastomergitter-Handballenauflage

Von Tristan Antonsen, Anwendungstechniker, Fast Radius

Dieser Artikel erschien ursprünglich im Blog von nTopology.

Als Anwendungstechniker bei Fast Radius arbeite ich daran, Kunden aus allen Branchen Fertigungslösungen für eine breite Palette traditioneller und additiver Fertigungstechnologien wie Carbon Digital Light Synthesis (DLS™) und HP Multi Jet Fusion (MJF) anzubieten. P>

Die moderne, serienreife additive Fertigung ermöglicht die Realisierung komplexer Teile, die weit über das hinausgehen, was mit herkömmlichen Fertigungsmethoden möglich ist. Bei Fast Radius nutzen wir diese Fähigkeiten bei der Entwicklung neuer Produkte mit offenen Armen. Unser Wissen über additive Fertigung, Engineering und Produktentwicklung in Kombination mit der nTop-Plattform ermöglicht es uns, unseren Partnern eine völlig neue Klasse von Spitzenprodukten anzubieten.

Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung einer Handballenauflage, die mit dem Carbon-DLS-Verfahren in einem Elastomermaterial 3D-gedruckt wurde. Wir haben uns über die Gelegenheit gefreut, dies als anschauliches Beispiel für unseren New Product Development (NPD)-Prozess zum Entwerfen komplexer 3D-gedruckter Teile zu nutzen, und es ist eine perfekte Gelegenheit, die Leistungsfähigkeit der nTop-Plattform zu demonstrieren.

Erste Schritte mit dem Gitterdesign in nTop

Während die additive Fertigung eine völlig neue Ära komplexer Teile ermöglicht, ist es immer noch notwendig, über ein robustes Toolset zu verfügen, das es einem Ingenieur, Designer oder Produktteam ermöglicht, diese neuen Fertigungsmöglichkeiten voll auszuschöpfen. Die Kombination von nTop aus hochmoderner geometrischer Manipulation und Funktionalitäten wie komplexem Gitterdesign, generativem Design und Simulation (um nur einige zu nennen) bietet Benutzern die Tools, die sie benötigen, um ihre Teile zum Drucken zu senden.

Die einzigartige Darstellung von Geometrien durch nTop durch implizite Modellierung ermöglicht die schnelle Generierung äußerst komplexer, datengesteuerter Geometrien in Echtzeit. Dies ist traditionell ein enormer Engpass in anderen 3D-Modellierungssoftware, die auf BREP-, NURBS- oder Netzdarstellungen von Geometrien beruhen. Während ein Gitter normalerweise Tausende von einzelnen Oberflächen oder ein Netz mit Millionen von Polygonen enthalten kann, kann es in nTop als ein einzelner Festkörper dargestellt werden.

Erzeuge ganz einfach Skins und Gitter

Gitterstrukturen, die in Elastomermaterialien 3D-gedruckt sind, sind eine großartige Option für den Schaumersatz, da sie die mechanische Reaktion abstimmen können und eine hohe Bedruckbarkeit mit harzbasierten Druckverfahren aufweisen. Das Latticing-Toolset von nTop macht es extrem schnell, eine Vielzahl von Gittern zu erzeugen und zu verdicken, die die Geometrie füllen.

Es ist einfach, mehrere Skins zur Umhüllung des Gitters zu erzeugen, unabhängig davon, ob es sich bei der Skin um ein Oberflächengitter, eine solide Skin auf der Oberseite oder eine Kombination aus beidem handelt. Abhängig von Umgebungsfaktoren oder den Vorlieben des Benutzers kann eine atmungsaktive Haut wünschenswert sein. Das Blocksystem in nTop macht es einfach, zwischen Optionen für den visuellen Vergleich umzuschalten.

Im Industriedesign ermöglicht die Produktsemantik der Form eines Objekts, den Benutzer über die von ihm zu erwartenden Eigenschaften zu informieren. Mit nTop sind Rampentexturen und Perforationen einfach zu implementieren und bieten dem Benutzer eine einfache Möglichkeit, Elemente der visuellen Kommunikation hinzuzufügen und die Basisfunktionalität zu unterstützen. In diesem Fall spiegeln das rampenförmige Voronoi-Muster und die Perforationen den internen Steifheitsgradienten des Gitters wider.

Partner von nTop-Experten bei Fast Radius

Eine der drastischsten Leistungssteigerungen bei der Umstellung auf die nTop-Plattform von anderer Software ist die Geschwindigkeit und das Vertrauen, mit dem man boolesche Operationen ausführen kann. Ob die booleschen Werte Perforationen hinzufügen, Serialisierung ermöglichen oder mehrere Körper zu einem homogenen Teil kombinieren, die Operationen funktionieren jedes Mal – Sie müssen sich keine Gedanken über übereinstimmende Netzflächen oder offene Volumen machen.

Wie anhand dieser Handballenauflage kurz veranschaulicht wird, ermöglicht nTop die schnelle Erkundung eines Designraums mit Echtzeitmodellierung, -analyse und -vergleich. Das Entwerfen von Teilen mit hoher geometrischer Komplexität ist leicht realisierbar und viele der Engpässe, die in herkömmlichen CAD-Programmen mit booleschen Werten und Netzen auftreten, gehören der Vergangenheit an.

Hoffentlich werden Sie inspiriert, diese Tools selbst auszuprobieren. Wenn Sie interessiert sind, sehen Sie sich bitte die ausführlichere Videoversion dieses Beitrags an. Sie können auch unser Ressourcenzentrum besuchen, um weitere Artikel zur Verwendung von nTop, zum Leichtbau von Teilen und zur Verwendung von Gittern zur Geräusch- und Stoßdämpfung zu finden.