Hannover Messe 2017 Simulationsgetriebenes Design ermöglicht neue Wege in der Entwicklung

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Entwicklungsmethoden für Smart Devices und die moderne Fertigung stehen bei Altair auf der Hannover Messe im Fokus. Zu sehen ist u. a. ein virtueller Cobot Demonstrator. Beim Anwendertreff Leichtbau 2017 wird Altair ebenfalls Beispiele für ein simulationsgetriebenes Design vorstellen.

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Komplex: Bei einem Cobot muss das komplette mechatronische System in die Entwicklung einbezogen werden.
Komplex: Bei einem Cobot muss das komplette mechatronische System in die Entwicklung einbezogen werden.
(Bild: Altair)

Auf der diesjährigen Hannover Messe dreht sich alles um die Digitalisierung der Produktentwicklung und Fertigung, den digitalen Zwilling, Maschinenkommunikation, Smart Devices in Industrie und Fertigung, smart Materials, neue Fertigungsmethoden und industrielle Automatisierung. Zusammengefasst geht es bei der Hannover Messe 2017 um alle Themen rund um Industrie 4.0. Dabei wird immer deutlicher, dass Entwicklungsprozesse gewohnte Bahnen verlassen und Entwicklungswerkzeuge wie die Simulation unabdingbar werden, um dem Innovationsdruck zu begegnen.

Das Unternehmen Altair zeigt auf der diesjährigen Hannover Messe seine Lösungen für simulationsgetriebenes Design und adressiert die einzelnen Leitthemen der Messe unter anderem mit dem virtuellen Technologiedemonstrator eines Cobots.

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Mechatronischer Ansatz nötig

Bei der Entwicklung solch komplexer Produkte wie einem Cobot müssen die Entwickler das komplette mechatronische System eines Produktes, inklusive Struktur, Sensoren, Aktuatoren, Steuerung und nicht zuletzt die elektromagnetische Verträglichkeit berücksichtigen, damit sich z. B. das WLAN-Modul nicht mit der Lastelektronik in die Quere kommt. Altair zeigt, wie diese komplexen Prozesse gehandhabt werden können. Dabei werden die Herausforderungen bei der Entwicklung von Smart Devices berücksichtigt und Lösungen für die Entwicklung von IoT-Produkten aufgezeigt. Von 1D bis 3D, von den Sensoren bis zu optimierten Strukturen und Datenanalytik, alle nötigen Entwicklungsschritte können mit Altairs Softwareplattform und dem simulationsgetriebenen Innovationsansatz des Unternehmens bearbeitet und gelöst werden.

Kundenbeispiele als Best practice

Um die Themen moderne Fertigung und smarte Materialien zu adressieren, präsentiert Altair auf seinem Stand und in seinem Konferenzprogramm „Design The Difference“ Kundenbeispiele, die zeigen, wie die Altair-Lösungen eingesetzt werden können, um erfolgreich innovative Produkte zu entwickeln.

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Design the Difference

Die Agenda des Altair „Design the Difference“ Programms behandelt die Herausforderungen, denen sich Ingenieure gegenübersehen, wenn sie Produkte für die Industrie 4.0 entwickeln und zeigt mittels erfolgreicher Kundenbeispiele Lösungen und Methoden für simulationsgetriebene Innovation. Das Konferenzprogramm ist Teil des CAE-Forums und findet am 25. April ab 13.30 Uhr in Halle 6 an Stand L46 statt.

Verbundmaterialien und 3D-Druck im Fokus

Anhand eines Mountainbikes, bei dem Karbonfaserstreben mit metallischen, 3D-gedruckten Strukturknoten kombiniert wurden, zeigt Altair Entwicklungsprozesse für Verbundmaterialien und den 3D-Druck. Das Mountainbike ist komplett auf individuelle Kundenwünsche anpassbar, extrem leicht und sehr leistungsfähig, es stammt aus dem Hause Robot Bike Co und wurde in Kooperation mit Hieta, Renishaw und Altair Product Design entwickelt.

Profitables Spritzgusswerkzeug

Das gegenüber bei Protiq ausgestellte, additiv gefertigte Spritzgusswerkzeug bietet eine bisher nicht dagewesene Profitabilität. Diese konnte mit Struktur- und Temperaturoptimierungen erzielt werden. Die einzelnen Entwicklungsschritte und der -prozess bis hin zum virtuellen Prototypen des neuen Werkzeuges sind am Stand von Altair zu sehen.

Leichte und langlebige Fahrwerksschwinge

Ein weiteres Highlight des Altair-Standes ist eine neu entwickelte Fahrwerksschwinge des Landmaschinenherstellers Amazone. Hier wurde nicht nur das Design verbessert, sondern auch das Fertigungsverfahren geändert. Aus einer komplexen Schweißbaugruppe wurde ein Gussbauteil. Das neue Gussbauteil ist dabei zum einen 8 % leichter und weist zum anderen eine um den Faktor 2,5 höhere Lebensdauer auf, zudem ist es auch wirtschaftlicher in der Herstellung.

Der auf der Messe zu sehende Demonstrator der Fahrwerkschwinge wurde noch einmal optimiert und verbessert. Dafür wurde zunächst eine Topologieoptimierung und eine Gusssimulation durchgeführt. Basierend auf dem aus der Simulation resultierenden Design hat Voxeljet eine verlorene Form gedruckt, die wiederum für den Guss verwendet wurde.

So konnten die Vorteile des 3D-Druckes, wie z. B. eine sehr hohe Designfreiheit mit denen des Gussverfahrens, etabliertes und validiertes Fertigungsverfahren, kombiniert und die Leistungseigenschaften der Schwinge noch einmal verbessert werden. In Summe ist diese Bauteil noch einmal 11 % leichter als das herkömmlich gegossene. Der in Hannover präsentierte Demonstrator wurde gemeinsam mit Altair, Voxeljet und Procast entwickelt.

Bionisches Bremspedal

Die Laser Zentrum Nord GmbH, Mit-Aussteller auf dem Altair-Stand, präsentiert ihre Lösungen für die additive Fertigung. Dabei stehen das Trainingsprogramm „Design for Additive Manufacturing“ und ein bionisches, 3D-gedrucktes Bremspedal im Fokus. Dieses wurde mit Altair-Werkzeugen optimiert und mit dem vom LZN empfohlenen Fertigungsprozess für mehr Effizienz im metallischen 3D-Druck gefertigt. Hierbei wurde zunächst die Struktur des Demonstrators mittels Topologieoptimierung auf Leichtbau optimiert, dann wurde das Design für die additive Fertigung angepasst. Durch diese Entwicklungsschritte konnten im Druck Supportstrukturen reduziert werden, was im Ergebnis zu einem Minimum an manueller Nacharbeit am Bauteil führte. (mz)

Hannover Messe 2017: Halle 6, Stand L17

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