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18.01.2017

Altair: Software für die additive Fertigung

Simulation hilft bei der Entwicklung innovativer Produkte

Altair ist auf die Entwicklung und Anwendung von Simulationstechnologien spezialisiert, mit denen Designs und Prozesse erstellt und optimiert werden. Mit den neuesten Versionen seiner Simulationssoftware Suite HyperWorks 14.0 und der solidThinking Konzeptdesign- und Optimierungswerkzeuge Evolve und Inspire 2016 hat Altair an der Entwicklung einiger aufsehenerregender Projekt mitgewirkt.

Zu den Highlights der mit Altair-Softwarelösungen entwickelten Projekten gehören zum Beispiel der Airbus APWorks Light Rider, der weltweit erste Prototyp eines 3D-gedruckten, elektrischen Motorrades, oder auch der Technologiedemonstrator eines Radträgers aus Aluminiumguss, für den Altair und seine Partner HBM nCode und voxeljet einen neuen Entwicklungs- und Herstellungsprozess entwickelt haben, der die Vorteile des 3D Druckes und des Aluminiumgusses nutzt.

Light Rider: Das Motorrad neu gedacht

  • © Airbus APWorks

    Der Light Rider: Ergebnis des Zusammenspiels von optimiertem Design, modernster Technologien und innovativer Materialien © Airbus APWorks

  • © Airbus APWorks

    Schritt 1: Definition des möglichen Bauraums (Design Space) © Airbus APWorks

  • © Airbus APWorks

    Schritt 2: Topologieoptimierung © Airbus APWorks

  • Schritt 3: Redesign. Designvorschlag und Optimierungsergebnis müssen zusammengeführt werden. © Airbus APWorks

  • © Airbus APWorks

    Schritt 4: Einfach losfahren © Airbus APWorks

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Das Elektromotorrad Light Rider ist bei der Airbus-Tochter APWorks zunächst als Designstudie entstanden, die die vielfältigen Möglichkeiten im Bereich metallischer 3D-Druck aufzeigen sollte. Der Prototyp wiegt gerade noch 35 Kilogramm, wovon der Rahmen lediglich 6 Kilogramm ausmacht. Ein 4 Kilowatt Elektromotor beschleunigt das Zweirad in 3 Sekunden von Null auf 45 Kilometer pro Stunde.
Das Rahmendesign des Light Riders ist ein hervorragendes Beispiel für die Symbiose von Topologieoptimierung und additiver Fertigung mit innovativen Materialien.

Die Struktur basiert auf Optimierungsergebnissen aus Altairs OptiStruct-Technologie. Außerdem kamen im Entwicklungsprozess das Modellierungswerkzeug HyperMesh für Preprocessing-Aufgaben wie die Vernetzung des Modells und das Postprocessing Tool HyperView für die Aufbereitung der Analyseergebnisse zum Einsatz. Alle diese Produkte sind Teil der Altair HyperWorks Simulationssuite. Bei der Topologieoptimierung mit OptiStruct definierten die Ingenieure von Airbus APWorks zunächst den Bauraum und grenzten Non-Design Bereiche (wie z. B. Radlagerungen) ab. Mit den danach hinzugefügten Lasten und Randbedingungen entscheidet die Optimierungstechnologie darüber, wo Material verbleiben muss oder entfernt werden kann. Die Optimierungssoftware erstellte anschließend einen Designentwurf, der alle angreifenden Lasten optimal aufnehmen kann.

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Video zum Entstehungsprozess des Light Riders

Der 6 kg leichte Rahmen des Light Riders besteht aus Scalmalloy, einer Materialentwicklung der Airbus Group. Das Material wurde ursprünglich für Umformverfahren entwickelt und zeichnet sich durch außergewöhnlich hohe Dauerfestigkeit und Zähigkeit aus. Die Legierung hat sich, so Airbus, beim 3D-Druck in verschiedensten Pulverbettverfahren bewährt.
Scalmalloy ist korrosionsbeständig und vereint das geringe Gewicht von Aluminium mit nahezu der spezifischen Festigkeit von Titan.

Radträger: Das Beste aus 3D-Druck und Gusstechnik

Der Radträger aus Aluminiumguss entstand in Kooperation mit Voxeljet und HBN nCode. Er wurde mit Inspire ausgelegt und optimiert. Anschließend wurde mit nCode DesignLife eine Ermüdungsanalyse und mit der solidThinking Software Click2Cast eine Gusssimulation durchgeführt. Das so erstellte Design resultierte in einer von Voxeljet 3D-gedruckten Gussform. Dieser Prozess stellte sicher, dass ein so entwickeltes und gefertigtes Bauteil von allen Vorteilen profitiert, die der 3D-Druck und die Gusstechnik bieten.

  • © Altair

    Vom Technology Demonstrator ... © Altair

  • © Altair

    .... zum fertigen Radträger © Altair

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Weiterführende Information
  • Erschienen am 15.06.2016

    Flugzeughersteller druckt E-Motorrad

    Dank bionischer Verfahren wiegt der Rahmen nur 6 kg

    Die Airbus-Tochter APWorks hat das erste Elektromotorrad aus dem 3D-Drucker entwickelt. Der Light Rider wird in einer Kleinserie von 50 Stück produziert.   mehr

  • 08.12.2015

    Formnext-Nachlese: Interview

    Gespräch mit Dr. Ingo Ederer, CEO der Voxeljet AG

    Was zeichnet das Unternehmen Voxeljet aus? Wo liegen die Einsatzmöglichkeiten und Herausforderungen für die Additiven Technologien in der Zukunft? Und welche Rolle kann dabei die formnext spielen? Wir sprachen mit Dr. Ingo Ederer, CEO der Voxeljet AG.   mehr

Unternehmensinformation

Airbus APWorks GmbH

Willy-Messerschmitt-Str. 1
DE 82024 Taufkirchen

Voxeljet AG

Paul-Lenz-Straße 1a
DE 86316 Friedberg
Tel.: 0821 7483-0
Fax: 0821 7483-111

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