Novosti

3D print nije samo alternativa klasičnim proizvodnim postupcima. Njegova najveća prednost nije u tome što omogućuje izradu istih dijelova na drugačiji način. Prednost 3D printa je u tome što otvara mogućnost razvoja potpuno drugačijih, konstrukcijski optimiziranih geometrija. Umjesto prilagođavanja dizajna ograničenjima konvencionalne proizvodnje, inženjeri mogu projektirati dijelove prema njihovoj funkciji i stvarnim opterećenjima – s manje materijala, manjom masom i bez nepotrebnog gubitka mehaničkih svojstava. To donosi potencijal za smanjenje troškova materijala, učinkovitiju proizvodnju i bolje performanse proizvoda.

Jedno od rješenja za optimalan dizajn dijelova za 3D print su generativno oblikovanje i topološka optimizacija, a nova verzija softvera Cognitive Design 2.3 podiže istraživanje konstrukcijskih rješenja na novu razinu.

Francuska tvrtka Cognitive Design Systems (CDS) predstavila je novu verziju softvera Cognitive Design, platforme za optimizaciju i istraživanje konstrukcijskih rješenja koja objedinjuje generativno oblikovanje, topološku optimizaciju, simulacije i analizu mogućnosti proizvodnje.

Najvažnija novost verzije 2.3 je automatizirani Design of Experiments (DoE), koji inženjerima omogućuje sustavno istraživanje velikog broja konstrukcijskih varijanti već u konceptnoj fazi razvoja proizvoda. Ono što je ranije zahtijevalo tjedne ručnog mijenjanja parametara, ponovnog pokretanja simulacija i uspoređivanja rezultata, sada je moguće obaviti u nekoliko sati.

Više varijanti u kraćem vremenu

U klasičnom procesu razvoja inženjeri često istražuju konstrukcijske mogućnosti jednu po jednu. Promijene parametar, pokrenu novu analizu, usporede rezultate i odluče što će isprobati sljedeće. Takav pristup oduzima mnogo vremena, pa se istraživanje često zaustavlja prije nego što su sve relevantne mogućnosti uopće razmotrene.

Cognitive Design 2.3 mijenja taj pristup.

Pomoću nove DoE funkcionalnosti inženjer definira koje parametre želi mijenjati, njihove dopuštene raspone i broj iteracija. Softver zatim automatski generira i vrednuje konstrukcijske varijante unutar zadanih granica.

Svaka se varijanta analizira prema više kriterija:

• masa i utrošak materijala
• mehanička naprezanja i konstrukcijska svojstva
• mogućnost proizvodnje
• procijenjeni troškovi proizvodnje
• ugljični otisak (CO₂).

Pritom je moguće uspoređivati različite proizvodne postupke, uključujući aditivnu proizvodnju (3D print), CNC obradu i lijevanje. Tako se već u ranoj fazi razvoja može procijeniti koje konstrukcijsko rješenje najbolje odgovara tehničkim i proizvodnim zahtjevima.

Lakši dijelovi bez kompromisa u performansama

Jedan od glavnih ciljeva generativnog oblikovanja i topološke optimizacije jest ukloniti nepotreban materijal, a zadržati potrebnu čvrstoću, krutost i funkcionalnost dijela.

Nova verzija Cognitive Designa dodatno unapređuje taj proces jer omogućuje uključivanje ograničenja mehaničkih naprezanja i vlastitih frekvencija izravno u topološku optimizaciju.

Inženjeri mogu definirati željenu krutost konstrukcije, dopuštena naprezanja i ciljne vrijednosti vlastitih frekvencija, uzimajući u obzir radne uvjete i moguće rezonancije. Optimizirani koncept tako već u početnoj fazi uzima u obzir ključne zahtjeve, umjesto da se oni naknadno provjeravaju i korigiraju.

Rezultat je učinkovitiji razvoj konstrukcija s manjom masom i potrošnjom materijala, bez nepotrebnog kompromisa u mehaničkim svojstvima.

Od generativnog oblikovanja do odluke temeljene na podacima

Sve generirane konstrukcijske varijante i rezultati analiza objedinjuju se u alatu Design Explorer. Inženjeri mogu uspoređivati rješenja jedno uz drugo, analizirati njihove prednosti i nedostatke te odabrati konstrukciju koja najbolje odgovara zadanim kriterijima.

Važna je i mogućnost praćenja svih parametara i povijesti pojedine varijante. Time se osigurava transparentnost procesa odlučivanja, a korišteni tijek rada može se ponovno upotrijebiti na sljedećem projektu.

Cognitive Design tako povezuje generativno oblikovanje, topološku optimizaciju, simulacije i analizu proizvodljivosti u jedinstven proces istraživanja konstrukcijskih rješenja – od prve ideje do odabira optimalnog koncepta.