Progettare "per la stampa 3D" richiede competenze specifiche nel settore. La progettazione CAD tradizionale spesso non è sufficiente, o necessita di alcuni accorgimenti utili alla corretta finalizzazione del disegno.

Bisogna imparare a prevenire gli errori della fase di stampa, prestando attenzione a superfici, angoli, sbalzi e dettagli progettuali.

Una conoscenza approfondita delle tecnologie di produzione additiva consente di ridurre tempi e costi, già nelle prime fasi della progettazione.

Cos'è il Design Generativo?

Il generative design è un metodo che è in grado di fornire simultaneamente più alternative di progettazione a partire da fissate condizioni al contorno (vincoli progettuali e carichi) e determinati parametri di input (es. vincoli di costo o metodi di produzione). Il progettista, quindi, può scegliere il progetto solo tra le alternative più valide elaborate dal software, riducendo drasticamente il tempo di sviluppo prodotto.

I vantaggi del generative design sono:

• Offrire più soluzioni ottimizzate nello stesso momento
• Semplificare il flusso di lavoro di sviluppo prodotto
• Ottenere design unici con performance elevate

Ottimizzazione Topologica

L’ottimizzazione topologica è il risultato di uno studio di progettazione con lo scopo di rimuovere materiale da un componente, preservando comunque le performance meccaniche richieste. Quello che si ottiene, dunque, è un design dal peso estremamente ridotto, e resistente. Lo studio topologico non tiene conto degli approcci tradizionali di progettazione, andando oltre a quello che la mente umana può immaginare.

Questo metodo parte da un’analisi agli elementi finiti (Finite Element Analysis) del componente da progettare, definendo tutti i vincoli, carichi e condizioni al contorno a cui è sottoposto. Il software di ottimizzazione topologica esegue uno studio di analisi statica del modello, determinando in ogni suo punto sforzi e deformazioni e, in maniera iterativa, procede a rimuovere materiale dalle zone meno sollecitate e viceversa.

L’analisi topologica deve comunque essere solo uno strumento del progettista, il quale deve saper gestire i vari vincoli di produzione, lo spazio di progettazione e la frazione di materiale che è possibile rimuovere.

Geometrie indistruttibili con il motore di modellazione implicita. Poiché ogni corpo solido è descritto come una singola equazione matematica, è possibile modificare ed eseguire iterazioni sui progetti istantaneamente.

Ottieni prestazioni migliori utilizzando la progettazione sul campo per ottimizzare in base a simulazioni, test o dati analitici. Approfitta degli strumenti migliori della categoria per abbreviare i cicli di progettazione.

Crea processi riutilizzabili per automatizzare attività di progettazione ripetitive, elaborare in batch parti simili e generare più possibilità di design durante la progettazione basata sulla simulazione.

L’additive manufacturing permette di realizzare geometrie complesse non ottenibili mediante convenzionali tecnologie di manifattura sottrattiva. nTop sfrutta questa potenzialità per generare design con una notevole riduzione in peso, preservando le caratteristiche meccaniche e l’integrità strutturale del componente.

Riempimenti con strutture lattice, parti a spessore variabile, ribbing su superfici complesse sono solo alcune delle tecniche di alleggerimento disponibili, consentendo la riduzione delle masse di un sistema al fine di abbassare significativamente il costo materiale e migliorarne le perfomance, l’efficienza o l’ergonomia.

L’ottimizzazione topologica è il risultato di un processo iterativo che si applica ad una geometria al fine di minimizzare il materiale necessario. Mediante processo di simulazione agli elementi finiti (Simulazione FEM), il software rimuove materiale dalle aree meno sollecitate, generando un nuovo design che rispetta tutti i vincoli geometrici e tecnici.

Con nTop è quindi possibile esplorare varie possibilità di design più leggere, massimizzando le proprietà meccaniche del componente.

nTop è in grado di creare design di alta qualità e customizzati a misura del cliente. La customizzazione di massa con l’Additive Manufacturing è applicabile in tanti campi come ad esempio l’automotive per la facilità di generazione di loghi, texture, strutture reticolari sugli elementi di design di interni ed esterni dei veicoli; o nella produzione di beni di consumo, realizzando prodotti su misura più ergonomici e confortevoli.

Lo studio di simulazione agli elementi finiti (Simulazione FEM) permette di analizzare il comportamento meccanico e/o termico di un sistema a determinate applicazioni di carico e condizioni al contorno. nTop esegue studi di tipo meccanico (analisi statiche per determinare sforzi e deformazioni del sistema, analisi del carico di punta o studio dei modi di vibrare) e termico.

Dai risultati ottenuti dalla simulazione è possibile sviluppare il design che meglio risponde al comportamento del sistema, con il vantaggio di ottenere componenti più efficienti, leggeri e compatti.

Ottimizzare il design per l’Additive Manufacturing richiede una forte conoscenza ed esperienza del processo tecnologico. A queste, aggiungiamo le potenzialità di nTop, permettendo di adattare la geometria per il processo additivo in maniera più semplice e veloce. In questo modo il ciclo produttivo è più rapido ed economico.