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MSC Apex Generative Design: AM-Entwicklung bis zu 80% schneller

MSC Software veröffentlicht MSC Apex Generative Design, eine neue Softwarelösung für die Designoptimierung., die die Produktivität im Vergleich zur klassischen Topologieoptimierung um bis zu 80 Prozent erhöhen soll. Ein Bauteildesign, das additiv herstellbar ist (Design for Additive Manufacturing, DfAM), wird von der Software binnen weniger Stunden geliefert – ein Bruchteil der normalerweise benötigten Zeit. Dadurch wird eine verlässliche additive Fertigung kosteneffizienter und greifbarer.

UPBRacing Radträger
Das Formula Student Team der Uni Paderborn optimierte diesen Radträger… (Alle Bilder: MSC Software).

In MSC Apex Generative Design muss der Entwickler lediglich die Randbedingungen und das Designziel angeben. Es werden dann mehrere gewichtsoptimierte Designkandidaten vorgeschlagen, die die Möglichkeiten des Bauraums ausloten und eine optimale Spannungsverteilung haben. Dies ist eine Bereicherung für den Gestaltungsprozess – die Entwickler gewinnen mehr Zeit, das Produktkonzept zu optimieren und zusätzliche nützliche Funktionalitäten einzubauen. Die intelligente Glättungstechnologie gewährleistet, dass jeder Kandidat eine perfekte, druckbare Oberfläche hat.

„Die neuen Designfreiheiten, welche die additive Fertigung bietet, erfordern eine neue Generation von Softwarelösungen, die in vollem Umfang die neuen DfAM-Möglichkeiten nutzen. Wir machen den generativen Designprozess intelligenter, indem wir Designkandidaten liefern, die sowohl die technischen Anforderungen erfüllen als auch so aussehen, wie es sich der Konstrukteur vorstellt.”, erklärt Dr. Thomas Reiher, Director Generative Design.

In der konventionellen Topologieoptimierung werden manuelle Arbeitsabläufe und verschiedene Tools benötigt, um fertigungsgerechte Ergebnisse zu erzielen. Bei der Datenübergabe zwischen den Tools können Informationen verlorengehen. MSC Apex integriert alle relevanten Schritte in einer integrierten Computer Aided Engineering (CAE)-Umgebung und bietet eine durchgehende Benutzererfahrung vom Entwurf bis zur Aufbereitung für die additive Fertigung – dadurch erhöht sich die Produktivität.

Schnell vom Generative Design zur additiven Fertigung

Der Designprozess ist ablauforientiert, das Modell lässt sich schnell aufsetzen, ausgehend von vorhandenen Geometrien oder Netzen in üblichen CAD-Formaten, im STL- oder im MSC Nastran BDF-Format. Die Entwickler können in einer einzigen CAE-Umgebung die optimierten Designkandidaten finden und dieses Design validieren. Dies vereinfacht die Abläufe und reduziert drastisch die Anzahl an Designiterationen. Das Ergebnis ist ein voll integrierter, automatisierter Optimierungsprozess, in dem die Kompatibilität mit vorhergehenden und nachfolgenden Schritten eine zentrale Rolle spielt. Diese Lösung beinhaltet auch die Überführung vom CAE-Netz zum CAD-System, ohne die Geometrie von Hand nachbauen zu müssen, was den Konstrukteuren die Arbeit deutlich erleichtert.

MSC Apex Generative Design
…mit Hilfe von MSC Apex Generative Design.

MSC Apex Generative Design für die additive Fertigung ermöglicht es, den Druck der Geometrievorschläge zu simulieren. Dazu steht aus dem Portfolio des MSC-Mutterkonzerns Hexagon für den Metalldruck Simufact zur Verfügung, für Kunststoffdrucke Digimat. Die Designvorschläge aus der Optimierung können per Simulation auch gleich auf ihre Herstellbarkeit mit dem gewählten Material und Prozess geprüft werden. So erspart man sich den teuren Druck von Prototypen.

„Die additive Fertigung verspricht Innovationen und Fortschritte in der Produktionsleistung. Doch für einen echten Wandel erfordern die neuen Technologien automatisierte Designabläufe mit eingebautem Prozess-Know-how. Wir integrieren unsere Strukturberechnung, Designoptimierung und Fertigungssimulation, um Bauteilentwürfe für additive Prozesse schon zu optimieren und zu validieren, bevor das erste Bauteil gedruckt wird.”, sagt Hugues Jeancolas, VP Produktmanagement.

MSC Apex Generative Design ist ab sofort verfügbar.

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