Negli ultimi anni, con la continua svolta della tecnologia di produzione additiva, la tecnologia di stampa 3D è stata utilizzata sempre di più nel campo della produzione industriale per lo sviluppo e il test dei componenti. Tempo fa Siemens ha implementato l'ottimizzazione della topologia per i pedali dell'acceleratore da corsa.
Parti del pedale dell'acceleratore prodotte in modo additivo
Le prestazioni del pedale dell'acceleratore da corsa progettato e stampato attraverso l'ottimizzazione della topologia leggera sono migliorate, migliorando le prestazioni complessive dell'auto da corsa; l'impatto sull'ambiente è ridotto attraverso l'ottimizzazione della simulazione digitale e la tecnologia di produzione additiva; risparmio sui costi (costo del materiale, costo del personale, costo di magazzino)). Le prestazioni specifiche ottimizzate di questo pedale sono le seguenti:
• Combinando le 4 parti originali in 1 parte integrata
• Eliminare i processi di fabbricazione della lamiera
• Eliminare il processo di saldatura
• Utilizzare alluminio anziché acciaio
• 62 per cento più leggero
Idee progettuali
In primo luogo, l'ottimizzazione della topologia, ovvero la combinazione di più parti in un unico modello. La combinazione di quattro parti in una, eliminando il processo di fabbricazione della lamiera precedentemente utilizzato per tutti e quattro i componenti e le procedure di saldatura, consente di risparmiare sui costi di manodopera di assemblaggio, complessità del prodotto e costi di inventario.
In secondo luogo, design leggero, dal materiale originale in acciaio al materiale in alluminio. Sulla premessa di soddisfare le proprietà meccaniche delle parti e le esigenze dell'intero veicolo, il contrappeso viene ridotto.
Le tre iterazioni dell'acceleratore in vari stati di ottimizzazione
Il case study ha prodotto tre diversi modelli che sono stati poi ottimizzati dal partner di vendita di Solid Edge ISAP come esempi di progettazione generativa. Un modello mostra la fase iniziale di una parte AM; questo pesa quasi come la parte in lamiera iniziale. La seconda versione mostra una parte che ha ancora un elevato fattore di sicurezza ed è parzialmente ottimizzata per la topologia. Pesa 373 g, una riduzione di peso di circa il 14 percento. La terza versione è completamente ottimizzata e pesa solo 164 g, una riduzione del peso del 62 percento, ma è comunque una soluzione duratura per il pedale dell'acceleratore delle auto da corsa.