3D metaalprinten, Desktop Metal | 5 min Leestijd

Creëer geweldige metalen onderdelen met generative design

Dennie Rijk
22-02-21

Geometrisch gevormde onderdelen die uiterst functioneel, lichter en duurzamer zijn. Of een samenstelling zonder assemblage. Je kunt deze innovaties alleen maken met 3D metaalprinten in combinatie met Design for Additive Manufacturing (DfAM), de nieuwe ontwerptaal.

In deze blog kijken we naar drie 3D geprinte onderdelen in metaal die zijn ontworpen met de DfAM techniek generative design en vervolgens geproduceerd door een 3D printoplossing van Desktop Metal.

Op dit moment is generative design een van de meest geavanceerde DfAM technieken. Engineers kunnen hoogst geoptimaliseerde onderdelen realiseren op basis van 3D CAD software, complexe computersimulaties en berekeningen.

Generative design is een proces waarbij software zelfstandig ontwerpvoorstellen genereert. Dit gebeurt op basis van slimme algoritmen. Ontwerpers voeren vooraf zoveel mogelijk voorwaarden (variabelen) in, zoals het beoogde doel, de omstandigheden en het beschikbare materiaal. Vervolgens rekent een algoritme pijlsnel duizenden mogelijke ontwerpen door en kiest daaruit de modellen die het beste voldoen aan de vooraf gestelde eisen. 

 

Metalen onderdelen waar generative design is toegepast  

Cifarelli oogsthaak op maat

Cifarelli schudhaak op maat

Deze specifieke oogsthaak is geschikt voor het oogsten van olijven. Je kunt er wel meer dan 2.000 kg olijven per dag mee oogsten. Groot pluspunt is dat je 95% van de olijven los kan schudden zonder de boom te beschadigen.

Cifarelli, een toonaangevende leverancier van landbouw- en tuingereedschap, is gevestigd in Voghera, Italië. Het bedrijf ontwikkelt en produceert onder andere dit soort oogsthaken. De haken worden wereldwijd gebruikt om zorgvuldig te schudden aan boomtakken zodat noten, fruit en olijven uit de boom vallen en kunnen worden geoogst.

Meestal produceerde Cifarelli oogsthaken met circa 1.000 stuks tegelijk door aluminium koud te gieten. Het bedrijf wilde ook graag speciale oogsthaken maken in kleine volumes voor klanten die zich richten op een bepaald type fruit of regio. Maar de investeringskosten voor het produceren van dit specifiek gereedschap in kleine volumes waren te hoog.

Cifarelli onderzocht daarom of produceren van dit onderdeel met Desktop Metal Studio System™ wel rendabel zou zijn. Omdat het onderdeel met dit systeem in staal zou worden geprint, heeft Cifarelli het opnieuw ontworpen. De oogsthaak moest in elk geval niet zwaarder zijn dan het originele aluminium onderdeel. Immers, een laag gewicht belast veel minder de motor van een landbouwwerktuig.

Praktijk - Cifarelli schudhaak op maat

De oogsthaak is eerst gecreëerd met behulp van generatieve ontwerptools. Vervolgens is Studio System™ ingezet om het onderdeel te printen. Hierdoor is er een oogsthaak ontstaan met een complexe geometrie. Hij weegt evenveel als traditioneel gemaakte aluminium oogsthaken, maar is veel duurzamer en geoptimaliseerd voor zijn toepassing.

Advies nodig?

We denken graag met je mee!

Contact opnemen

Motorsteun op maat voor BMW 

Motorsteun op maat voor BMW

De BMW parts specialist, Turner Motorsport, ontwikkelde speciale motorsteunen. Hierdoor kon een BMW M3 uit 2001 worden uitgerust met een moderne V8-motor van een BMW M3 uit 2013, beschouwd als een van de best sturende sportwagens aller tijden.

De engineers moesten nieuwe oplossingen bedenken om de motor goed in de auto te krijgen. Onder meer de originele motorsteunen, die de motor in het frame van de auto houden, werden opnieuw gemaakt.

Turner Motorsport heeft hiervoor eerst de bestaande steunen gescand. Vervolgens is met de generatieve ontwerpsoftware van Desktop Metal, Live Parts™, de vorm ervan geoptimaliseerd. Live Parts™ stelt gebruikers in staat om zogenaamde ‘keep out’ zones te specificeren, oftewel plaatsen waar het onderdeel niet in de weg mag zitten. In dit geval waren deze zones essentieel omdat de nieuwe motorsteunen de andere aanwezige mechanica in de auto absoluut niet mochten hinderen.

Praktijk - Motorsteun op maat voor BMW

De engineers van Turner pasten op het model ook zogenaamde laadscenario’s toe. Hierdoor 'groeide' het onderdeel automatisch uit tot een geoptimaliseerde motorsteun die is gebaseerd op organische vormen uit de natuur. Het eindresultaat is een lichtgewicht onderdeel dat perfect past. Bovendien was de productietijd veel korter dan wanneer er gekozen zou zijn voor traditionele productiemethoden als gieten of machinaal bewerken.

De modellen zijn geprint met de Studio System™ van Desktop Metal en daarna gemonteerd in de auto. Het resultaat: generatief ontworpen motorsteunen die niets in de weg zitten en zo bijdragen aan een geweldige rijervaring.

Een lichtgewicht skateboard truck

Een lichtgewicht skateboard truck

Deze skateboardtruck is opnieuw ontworpen op basis van het originele gegoten onderdeel. Daarna is het onderdeel geprint op het Desktop Metal Shop systeem. Dankzij generative design is de truck aanzienlijk lichter geworden. En omdat er gebruik is gemaakt van staal in plaats van aluminium is hij ook veel sterker geworden.

Vond je dit artikel interessant?

Krijg de nieuwste blogs direct in je mailbox door je hieronder in te schrijven.
Je geeft toestemming aan Layertec om je ingediende persoonlijke informatie op te slaan en te verwerken om je van de gevraagde informatie te voorzien.

Dennie Rijk
Dennie volgt alle ontwikkelingen op gebied van 3d printen op de voet. Hij is de ideale gesprekspartner voor bedrijven die zich oriënteren op 3d printen en vertelt met veel enthousiasme over mogelijke toepassingen.

Wellicht ook interessant