Lattice-ontwerp beheersen met nTopology: Geavanceerde additieve productieoplossingen

Met de groei van additieve productie is er veel buzz ontstaan rondom lattices – structuren samengesteld uit herhalende eenheidscellen. Vroeger onmogelijk te fabriceren, kunnen lattices nu benut worden voor functies zoals gewichtsreductie, schuimvervanging, verbeterde warmteoverdracht, esthetiek en geluids- en schokdemping.

Een machine die in staat is lattices te fabriceren, is van weinig nut zonder krachtige software die ze kan ontwerpen. Gelukkig is er veel innovatie in de geavanceerde modelleringruimte. Een bedrijf dat nieuwe dingen mogelijk maakt is nTopology. Hier zijn enkele manieren waarop hun software nTop Platform uw latticing-workflow kan verbeteren.

Computationeel model en interface

De gebruikersinterface en het computationele model van nTop bevatten veel functies die de software zeer efficiënt maken. Ten eerste vertegenwoordigen ze geometrie "impliciet" in plaats van parametrisch. Waar parametrische modellen opgebouwd worden met geometrische kenmerken, constraints en relaties, worden impliciete modellen vertegenwoordigd door een continu, driedimensionaal wiskundig veld, en worden daaropvolgende CAD-bewerkingen uitgevoerd door wijzigingen aan te brengen in de representatieve functie. Hierdoor kunt u snel en eenvoudig complexe geometrie creëren.

Daarnaast zijn de bestanden extreem lichtgewicht, wat betekent dat ze snel berekend en gerenderd worden. Verder is het onmogelijk om rebuild-fouten te hebben na het wijzigen van functies "upstream", aangezien elke bewerking slechts een wijziging is van de vergelijking die de input vertegenwoordigt. Parametrische modellen zijn daarentegen gemakkelijk te "breken" wanneer upstream-wijzigingen ertoe leiden dat latere functies ontbrekende constraints of referentiekenmerken hebben.

De interface stelt u ook in staat om uw eigen variabelen te definiëren en aangepaste blokken te maken om uw model gemakkelijk te wijzigen en zelfs workflows te verpakken en toe te passen op andere delen en bestanden. Als ik bijvoorbeeld hetzelfde ontwerp in meerdere maten maak, kan ik simpelweg het basisondeel uitwisselen en het zal alle daaropvolgende bewerkingen opnieuw toepassen op dat nieuwe deel. Ik kan ook een aangepast blok maken dat alleen de sleutelparameters toont en een voorgeschreven output genereert. Als ik een miljoen vergelijkbare delen moest latten, zou ik misschien zelfs een Python-script schrijven om batchverwerking te automatiseren.

Deze wendbaarheid is met name nuttig bij latticing; voor novices en ervaren lattice-ontwerpers alike, kan het enige experimenteren en fijnregelen kosten om lattices in te stellen voor printbaarheid en functionaliteit. De animaties hieronder demonstreren hoe snel het is om verschillende parameters van uw lattice te wijzigen.

Bovendien, als u een wijziging aanbrengt in de basale CAD in uw andere modelleringsprogramma's, kunt u het nieuwe deel invoegen en de hele workflow wordt opnieuw toegepast op de herziene geometrie. Hierdoor kunt u snel werken en u kunt u richten op het ontwerp in plaats van uw model met elke iteratie opnieuw te bouwen.

Veld-gedreven ontwerp

Een andere krachtige functie in nTop is de mogelijkheid om geometrie te manipuleren met data zoals andere geometrie, geïmporteerde data of simulatieresultaten. Neem dit blok met twee gaten erin. Om die gaten te versterken, kunt u de vlakken van de gaten selecteren om de lattice-balkdikte te rampen zodat deze dikker is bij die vlakken en geklemd tot een minimum dikte op een vaste afstand van de gaten.

Het is ook mogelijk om datasets te importeren om geometrie te sturen. In dit voorbeeld wordt een drukkaart van een voet geïmporteerd als een puntenkaart die gebruikt wordt om ofwel de balkdikte te verhogen bij punten van hoge druk of de eenheidsceldichtheid te verhogen. De software heeft ook ingebouwde mogelijkheden voor finite elementen analyse (FEA) die u in staat stellen simulatiedata te genereren die dan terug kan voeden en uw ontwerp sturen. Door over te gaan van simulatie-geïnformeerd ontwerp naar simulatie-gedreven ontwerp, kunnen ingenieurs de snelheid verhogen waarmee ze ontwerpen en betere presterende delen produceren. Bijvoorbeeld, de onderstaande workflow maakt mass-customisatie van schoenzoolten mogelijk; het importeren van aangepaste drukkaarten genereert snel unieke gelatte zoolten om comfort te maximaliseren.

Deze voorbeelden schrappen alleen aan het oppervlak van de kracht van nTop. Hier bij Fast Radius hebben we een team van nTop-experts en zouden graag willen helpen u de kracht van geavanceerde modelleringssoftware voor uw toepassingen te ontdekken. Neem contact met ons op om te starten.

Geïnteresseerd in meer leren over lattices en computationele engineering? Bezoek ons resource center voor artikelen over lattice-ontwerpoverwegingen, mechanische eigenschappen, mechanische responsen en tips voor generatief ontwerp.

Klaar om uw delen te maken met Fast Radius?