Covestro und ParaMatters optimieren 3D-Druck mit faserverstärkten Materialien

Der Werkstoffhersteller Covestro und ParaMatters, ein Unternehmen für generative Software für Design und Fertigungsoptimierung, stellen ihre gemeinsam entwickelte Optimierungssoftware für anisotrope Materialien vor. Durch die Kombination des Fachwissens von ParaMatters im Bereich der Design- und Fertigungsoptimierungstechnologie und des Know-how von Covestro im Bereich der technischen Werkstoffe liefern die beiden Unternehmen einen kompletten anisotropen Design- und Arbeitsablauf, der das volle Potenzial des 3D-Drucks mit faserverstärkten Materialien durch Filamentextrusion freisetzt.

Mit dem neuen Optimierungstool können Designer und Ingenieure schnell das optimale Teiledesign auf der Grundlage von Materialauftrag und Faserorientierung ermitteln und den effizientesten Werkzeugweg für den Drucker generieren. Das Ergebnis sind Material-, Gewichts- und Kosteneinsparungen bei gleichbleibender Teileleistung, die das übertreffen, was Ingenieure heute mit Erfahrung oder Intuition erreichen können.

Echte Alternative zu Metallteilen

Additiv gefertigte Teile aus faserverstärkten Werkstoffen sind aufgrund des besseren Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht eine echte Alternative zu Metallteilen, wodurch sich die Teilekosten und die Komplexität der Lieferkette verringern. Keines der vorhandenen Topologie-Optimierungstools war jedoch in der Lage, diese anisotropen Materialien zu berücksichtigen – bis jetzt. Nach einer erfolgreichen ersten Evaluierung durch führende Anwender in der Luft- und Raumfahrt, darunter das Composite Technology Center / CTC GmbH (An Airbus Company), auf mehreren Filament-Extrusionsdruckern, führen Covestro und ParaMatters die Beta-Version ein, damit mehr Anwender die Vorteile anisotroper Materialien voll ausschöpfen können.

Das Composite Technology Center / CTC GmbH (An Airbus Company), mit seiner umfassenden Expertise in der Entwicklung und Herstellung von Verbundwerkstoffen, war eines der ersten Unternehmen, das den Wert der anisotropen generativen Design- und Fertigungs-Engine von ParaMatters vollständig evaluiert und validiert hat.

Jorne Driezen, wissenschaftlicher Forscher beim CTC, erklärte: “Das anisotrope Verhalten von 3D-gedruckten Teilen mit Faserverstärkung ermöglicht es uns, im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen Gewichtspotenziale zu gewinnen. Mit unseren bisherigen Arbeitsmethoden erfordert das Design und die Dimensionierung von 3D-gedruckten Teilen mehrere Werkzeuge. Die anisotropen Optimierungsfähigkeiten von ParaMatters ermöglichen es uns, mehrere Stufen in einem einzigen Schritt zu kombinieren, wodurch wir die Entwicklungszeiten um Größenordnungen verkürzen und stärkere und leichtere Komponenten schaffen können.”

Avi Reichental, Mitbegründer und Vorsitzender von ParaMatters, fügte hinzu: “Wir sind stolz darauf, mit Covestro zusammenzuarbeiten und als erste ein so leistungsfähiges Design- und Fertigungsoptimierungssystem auf den Markt zu bringen, von dem Kunden aus der Luft- und Raumfahrt, der Verteidigungsindustrie und der Automobilindustrie weltweit profitieren.”

Hugo Da Silva, Leiter der Additiven Fertigung bei Covestro, fügte hinzu: “Die Zusammenarbeit zwischen Software-, Material- und Ausrüstungsanbietern bringt Fertigung, Materialwissenschaft und generatives Design auf die nächste Stufe. Wir können jetzt große Einsparungen bei den Materialien, der Druckzeit und den Kosten erzielen und gleichzeitig die Leistung und Qualität beibehalten. Dies ist definitiv ein vielversprechender Weg zu einem skalierbaren und nachhaltigeren 3D-Druck.

Der Artikel basiert auf einer Pressemeldung von Covestro