Magazin
AM Business
Info Guide
Directories
Events
Jobs
Das von Innovate UK finanzierte Projekt OverHiPP, kurz für “Over-printing with High Performance Polymers”, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Hybridfertigungstechnik dar. Innerhalb dieses zweijährigen Projekts arbeiten GRM, ein Unternehmen der TriMech-Gruppe, sowie fünf weitere Partner an der Entwicklung und Optimierung einer neuen Technik zum Überdrucken von 3D-gedrucktem Material auf Verbundstoffplatten.
Dieser innovative Ansatz kombiniert Vorteile bestehender Techniken wie Überformung, Resin-Transfer-Molding (RTM) und 3D-Druck, um niedrige Werkzeugkosten, erhöhte Flexibilität, schnellen Materialwechsel und geringen Materialabfall zu ermöglichen.
Eines der Hauptprobleme in diesem Bereich ist der Mangel an Wissen und Technologie, insbesondere in Bezug auf die Simulation von 3D-gedruckten Strukturen. GRM Consulting, spezialisiert auf Design- und Topologieoptimierungssoftware, arbeitet an Lösungen, um die Genauigkeit von digitalen Zwillingen zu verbessern und so Einblicke, Anleitungen und Vertrauen in 3D-gedruckte Komponenten zu bieten.
Die Herausforderung bei der Modellierung von 5-Achsen-3D-gedruckten Strukturen liegt in ihrer hoch anisotropen Natur, was die genaue Abbildung dieser Eigenschaften in einem digitalen Zwilling erschwert. GRM hat diese Hürde mit der Entwicklung einer Software überwunden, die automatisch einen Werkzeugpfad in einem FE-Modell replizieren kann. Durch einen proprietären G-Code-Leser, der Werkzeugpfadeigenschaften analysieren und in ein digitales Zwilling-Format umwandeln kann, ermöglicht diese Software die Berücksichtigung präziser Filamentorientierungen und Füllhöhlen bei strukturellen Simulationen.
Ein Test, der die Machbarkeit des 3D-Drucks eines Hypercar-Fußrasts untersuchte, demonstrierte die Leistungsfähigkeit dieser neuen Software. Topologieoptimierungsstudien wurden durchgeführt, um Schlüssellastpfade und strukturelle Leistungen zu bestimmen, woraus ein CAD-Modell für die Fertigung mit einem Hochtemperaturpolyamid von Lehvoss erstellt wurde. Die Simulationsergebnisse zeigten eine fünffache Differenz in Steifigkeit und Festigkeit je nach Druckrichtung.
Das OverHiPP-Projekt ermöglicht es, 3D-gedruckte Strukturen mit einer bisher unerreichten Detailgenauigkeit virtuell zu modellieren und zu analysieren. Es können nun genaue digitale Zwillinge generiert werden, die präzise Designentscheidungen ermöglichen und eine starke Korrelation zu physischen Tests aufweisen. Dadurch können unterschiedliche Druckstrategien detailliert untersucht, Schwachpunkte und Versagensmodi vor der Fertigung bewertet und somit effizientere Arbeitsabläufe und konsistentere, erfolgreiche Ergebnisse erzielt werden.
