Design til 3D-print - Design med processen for øje

3D-print er kendt for at tilbyde enestående geometrisk frihed, men som alle andre fremstillingsteknologier har det sine specifikke styrker og svagheder. På Teknologisk Institut specialiserer vi os i design til 3D-print, og vi kan hjælpe dig med at optimere dit design – eller skabe det helt fra bunden.

Ligesom konventionelle fremstillingsteknikker – såsom støbning, smedning eller bearbejdning – er additive processer underlagt fysiske begrænsninger. Ud fra disse begrænsninger kan der udledes designretningslinjer og -principper.

At navigere succesfuldt i disse designparadigmer er en af de største udfordringer, når du starter rejsen med additive manufacturing. Da designprincipperne for traditionelle fremstillingsmetoder er vidt forskellige fra dem i 3D-print, har designere og ingeniører ofte svært ved at frigøre sig fra disse begrænsninger og i stedet “tænke i 3D”.

På Teknologisk Institut har vi stor erfaring med at skabe komponenter til 3D-print, så vi er den ideelle samarbejdspartner til at sikre, at dine designs er helt rigtige første gang. Vi forstår processen, materialerne og hvordan man omsætter 3D-prints styrker til designs, der adresserer dine udfordringer.

Effekten af god designpraksis

“Design til 3D-print” forbindes oftest med at sikre producerbarhed. Imidlertid rækker implikationerne af et godt design langt ud over spørgsmålet om, hvorvidt et print gennemføres succesfuldt eller ej. Faktisk kan den teknologiske og økonomiske levedygtighed af hele forretningskoncepter afhænge af komponentgeometrien.

Komponenter, der er designet godt, tager højde for hele fremstillingskæden – det inkluderer nesting af parter i den tilgængelige byggevolumen, hvor let efterbearbejdningen er samt slutmontage. I mange tilfælde kan selv mindre ændringer i geometrien resultere i markant reducerede leveringstider og lavere samlede fremstillingsomkostninger.

Hvad kan printes – og hvad bør printes?

At designe en komponent med fremstillingsprocessen for øje er lige så vigtigt som at vælge en egnet komponent til print i første omgang. En simpel geometri, der let kan realiseres med konventionelle processer, vil sjældent være konkurrencedygtig som 3D-printet del.

Omvendt tilbyder 3D-print enorme fordele i forhold til andre fremstillingsteknologier, når det gælder integration af flere funktioner og/eller dele i én komponent, hvilket resulterer i færre dele, men højere kompleksitet pr. del.

I tilfælde hvor vægt er afgørende, for eksempel i luftfartssektoren, kan designværktøjer såsom topologioptimering anvendes til at bestemme den lettest mulige geometri. Selvom disse beregningsmæssigt afledte designs er ekstremt udfordrende for konventionel fremstilling, egner de sig godt til 3D-printprocesser.

Desuden tilbyder 3D-print den unikke mulighed for at funktionalisere individuelle områder af en komponent gennem brug af metamaterialer, for eksempel gitterstrukturer. Med denne tilgang kan varierende materialeegenskaber realiseres i én monolitisk del.

Se undersiderne for at lære mere om styrkerne og mulighederne ved at designe til 3D-print.