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Die Welt der additiven Fertigung wird immer vielfältiger und bietet immer mehr Möglichkeiten für Teileentwicklung und Lieferketten. Trotz der höheren Freiheit beim Teiledesign im Vergleich zu traditionellen Fertigungstechniken, kann die Notwendigkeit von Stützstrukturen das volle Potential des Verfahrens mindern. Um dieses Problem zu lösen, stellen die Autoren Tobias Rosnitschek, Tobias Baumann, Christian Orgeldinger, Bettina Alber-Laukant und Stephan Tremmel eine Methode vor, die auf finiten Kugeln basiert und das Wissen über Fertigungsbeschränkungen in die Topologieoptimierung für die extrusionsbasierte additive Fertigung von Teilen integriert, um deren Steifigkeit und Festigkeit zu maximieren und Stützstrukturen zu minimieren. Diese Methode ist Teil der eigens entwickelten Freeware Z88 Arion® V3. Die Autoren untersuchten den Einfluss der Fertigungsbeschränkungen auf den Fertigungsprozess hinsichtlich des effektiven Materialeinsatzes anhand von Anwendungstests. Die Testresultate zeigen, dass durch die Anwendung der finiten Kugeln Fertigungskonflikte effizient gelöst werden und die entwickelten Designvorschläge signifikant weniger oder kein Stützmaterial benötigen.

Der vollständige Beitrag ist in der Zeitschrift "Designs" unter dem Titel "Manufacturing Constraints in Topology Optimization for the Direct Manufacturing of Extrusion-Based Additively Manufactured Parts" veröffentlicht und kann unter https://doi.org/10.3390/designs7010008 kostenfrei abgerufen werden.

Ansprechpartner:

Tobias Rosnitschek

Tobias.Rosnitschek@uni-bayreuth.de

Universität Bayreuth
Konstruktionslehre und CAD
Universitätsstraße 30

95447 Bayreuth