Principi di base dell'ottimizzazione della topologia
L'ottimizzazione della topologia è un metodo basato sulla meccanica computazionale. Partendo dalla premessa di determinati carichi, vincoli e materiali, utilizza un algoritmo iterativo per trovare l'area di distribuzione ottimale dei materiali. Fondamentalmente, si tratta di identificare quali materiali all'interno dello spazio di progettazione possono essere rimossi senza compromettere la resistenza, ottenendo una forma strutturale leggera ma che conserva la capacità di carico. I risultati dell'ottimizzazione presentano solitamente una forma organica simile alle ossa naturali. Questa forma è estremamente difficile da elaborare nella produzione tradizionale e la stampa 3D può realizzarla perfettamente.
Introduzione di vincoli di produzione
L'importazione diretta dei risultati di ottimizzazione della topologia nella stampa richiede la risoluzione del problema della pulizia della geometria. La mesh generata dalla mappa cloud di ottimizzazione deve essere convertita in un'entità CAD stampabile. Durante questo processo, è necessario aggiungere un angolo di spoglia per facilitare la sformatura (durante la lavorazione successiva), angoli arrotondati e smussi per ridurre la concentrazione delle sollecitazioni e uno spessore minimo della parete per garantire la qualità di stampa. Per la stampa FDM, si consiglia di impostare la trama della fibra lungo la direzione della sollecitazione, mentre per la stampa SLA è necessario aggiungere ulteriori aree di supporto alla struttura sporgente.
Verifica e iterazione
La verifica strutturale deve essere eseguita dopo l'ottimizzazione. Si consiglia di utilizzare un software di analisi degli elementi finiti per eseguire analisi statiche e modali sul modello CAD ottimizzato prima della stampa. Dopo aver stampato il campione, condurre un test di carico effettivo, inserire nuovamente i risultati del test nel modello per correggere le condizioni al contorno del carico e ottimizzare attraverso due o tre cicli per convergere verso la struttura più leggera che soddisfi i requisiti di resistenza.
Invia un modello, un disegno, un'immagine o note scritte. Gli ingegneri valuteranno materiale, processo, finitura e consegna in base all'uso effettivo.