3D-gedruckten Schuh designen: Expertenwissen von Fast Radius

Von Izzy de la Guardia, Application Engineer, Fast Radius

Dieser Artikel erschien ursprünglich im nTopology-Blog.

Als Application Engineer bei Fast Radius arbeite ich mit Kunden aus diversen Branchen – von Konsumgütern bis Luftfahrt –, die produktionsreife additive Fertigung einsetzen wollen. 3D-Druck ermöglicht die Herstellung komplexer Strukturen, die mit konventionellen Verfahren wie Spritzguss oder CNC-Bearbeitung nicht realisierbar waren. nTop läutet eine neue Ära der CAD-Software ein, die mit diesen Fortschritten Schritt hält und Designern erlaubt, extrem komplexe Geometrien schnell und einfach zu generieren.

Wir beobachten: Kunden mit begrenzter AM-Erfahrung denken oft noch in den Beschränkungen traditioneller Fertigungsverfahren. Zwar hat jedes additive Verfahren eigene Limitierungen, doch wir fordern uns und unsere Kunden heraus, über konventionelles Designwissen hinauszudenken – um funktionale und ästhetische Innovationen durch größere Designfreiheit voranzutreiben.

Dies lässt sich an einer internen Design-Challenge meines Teams veranschaulichen: einen Sneaker zu entwickeln, der als ein Teil aus elastischem Material auf HPs Multi-Jet-Fusion-Technologie gedruckt werden kann. Unser Design-Workflow zeigt, wie nTop ein Spielplatz für industrielles Designexploring sein kann. Wir konnten rasch eine breite Palette von Designoptionen für die verschiedenen Schuhkomponenten – Zunge, Obermaterial, Zwischensohle, Sohle – generieren und verschiedene Designpermutationen in Minuten statt Stunden oder Tagen testen, wie es mit traditioneller parametrischer oder mesh-basierter CAD-Software der Fall wäre.

nTops Rechenleistung

nTops Rechenstärke zeigt sich in der Fähigkeit, maßgeschneiderte Gitterstrukturen schnell zu generieren. Beim Obermaterial eines Schuhs nutzten wir sphärische Felder zur Steuerung des Zellenabstands für ein Voronoi-Gitter. Diese Technik gibt Designern tiefe Kontrolle über Ästhetik und Funktionalität ihrer Produkte.

nTops blockbasierte Oberfläche erleichtert das Ausprobieren verschiedener Gitter- und TPMS-Strukturen in einem Designraum. Variablen wie Zellengröße und Balkendicke lassen sich einfach definieren und bearbeiten. Da Blöcke unabhängig voneinander sind und kein linearer Modellbaum vorliegt, kann dieselbe Geometrie durch verschiedene Funktionen geführt werden – ohne bei Änderungen von vorne beginnen zu müssen.

nTop ist eine datengetriebene Software, und wir nutzen häufig ihre Property-Blöcke für sofortiges Design-Feedback. Für den Schuh berechneten wir den Volumenanteil der TPMS-Struktur am gesamten Designraum, um die Dichte der Zwischensohle einzuschätzen. Dieser Block zeigt, wie nachfolgende Parameteränderungen die Steifigkeit der Zwischensohle beeinflussen.

Jenseits von Gittern mit nTop

Neben strukturellen Gittern bietet nTop Features zur komplexen Oberflächenmanipulation. Für die Schuhsohle testeten wir verschiedene Methoden zur Texturierung. Profil und Traktion erstellten wir durch Kombination von Blöcken aus nTops Architected-Materials-Toolkit. Eine fortgeschrittene, individuelle Textur entstand durch mathematische Manipulation der Designraum-Oberfläche mittels unseres Firmenlogos.

Nach Generierung vielfältiger Optionen für jede Schuhkomponente konnten wir die Sichtbarkeit einzelner Komponenten umschalten, um verschiedene Designkombinationen zu visualisieren. Ein Gamechanger für Industriedesigner, die wissen: schnelle Iteration und Ideenvielfalt führen zu höherwertigen, innovativeren Endprodukten.

Um diese Konzepte in Aktion zu sehen, schauen Sie sich das Webinar an, das ich mit nTop durchgeführt habe. Im Fast Radius Resource Center finden Sie auch einen Artikel von mir zur Gittergestaltung mit nTop. Unser Team aus nTop-Experten steht bereit – kontaktieren Sie uns, wenn Ihr Projekt von fortgeschrittener Modellierung profitieren könnte.

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