Hilfe bei der generativen Konstruktion

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Die Möglichkeiten, eine generative Konstruktion intelligent umzusetzen, zeigt das Beispiel von RSC Engineering einer Abgassonde. Die Abgassonde wird zur Bestimmung der Zusammensetzung von Triebwerksabgasen in einer Versuchsanlage eingesetzt. Das Abgas ist bis zu 2100 °C heiß und steht unter hohem Druck. Deshalb verfügt die Abgassonde neben den sechs Rohrleitungen zum Sammeln des Abgases auch über Kühlkanäle durch welche Kühlwasser strömt. Konventionell werden solche Abgassonden aufwendig als Schweißkonstruktionen hergestellt. Die Abgassonde von RSC Engineering wurde hingegen inklusive aller strömungstechnisch optimierten Kanäle in einem Arbeitsgang durch das Laser-Cusing-Verfahren hergestellt. In der Nachkalkulation der Abgassonde wurde eine Reduktion der Fertigungskosten von annähernd 60 % erreicht. Das zeigt, welch hohes Potenzial auch auf der Kostenseite liegen kann.

Design durchläuft drei Phasen

Die Herangehensweise an die generative Konstruktion folgt einer abgestimmten Analyse und Bauteilauslegung durch RSC Engineering. In der ersten Projektphase, wird das Potenzial des Bauteils strukturiert untersucht. Was soll es leisten? Was waren die Vor- oder Nachteile bisheriger Lösungen? Gibt es besondere Ziele, wie Kostenreduzierung oder Leichtbau? Neben diesen Kriterien werden die möglichen Potenziale des Laser-Cusing-Verfahrens gestellt. Im zweiten Schritt folgt eine genaue Spezifikation, bei der ein verbind-liches Lastenheft, der Zeithorizont und die Losgrößen festgehalten werden. Die dritte Projektphase ist die eigentliche Konstruktion. Hier geht es um Design oder Re-Design und Simulation. Dazu werden alternative Geometrien, im virtuellen Prototyping bewertet und verglichen. Anschließend werden die physikalischen Funktionen mittels DMU (Digital Mock-Up), FEM (Mechanische / Thermische Simulation) und CFD (Thermische Simulation) verschiedenen Simulationsstufen unterzogen. Die Schlussfolgerungen werden zusätzlich auf Auswirkungen in der Fertigung abgeglichen. Im letzten Schritt wird die Umsetzung in der Fertigung als QS-Maßnahme analysiert. (qui)

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