Construcție ușoară în sporturi extreme Autodesk Press Center Germania
26 aprilie 2018
Producția aditivă și designul generativ permit axe de skateboard îmbunătățite
Puteți găsi adesea o construcție ușoară perfectă în motorsport sau în aerospațiu, unde structurile puternice și de mare viteză sunt în prim-plan. Dar chiar și în sporturile extreme, cum ar fi downboard-ul longboarding, în care piloții cu skateboard-uri speciale ating viteze de peste 100 km/h pe coborâri abrupte, greutatea și proprietățile structurale ale echipamentului sportiv sunt de o importanță decisivă pentru control și agilitate.
Axele skateboardului sunt esențiale în acest sens. Pentru a optimiza acest aspect structural, studentul de atunci Philipp Manger a început proiectul T.O.S.T (Topology Optimized Skateboard Trucks) împreună cu Fraunhofer IWU Dresda și Autodesk ca parte a tezei sale. Scopul său: să proiecteze și să fabrice o axă optimizată topologic în interior, care ar trebui să aibă aceeași rigiditate sau mai mare decât modelele convenționale, fiind în același timp ușoară.
Forțele care acționează asupra axelor în timp ce conduceau au fost inițial colectate și evaluate de un longboard echipat cu senzori. Pe baza acestor informații, Philipp Manger a dezvoltat diferite variante ale axei, prin care o versiune hibridă constând din structuri organice și de rețea s-a dovedit a fi cea mai eficientă abordare. Optimizarea topologiei efectuată cu Autodesk Fusion 360 și utilizarea designului generativ cu Autodesk Netfabb au dus la o formă asemănătoare scheletului cu bare interne. În loc să căutați cel mai bun aranjament pentru o lungă perioadă de timp, structura și grosimea optimă a rețelei pot fi găsite rapid datorită abordării generative.
În timp ce în mod tradițional s-ar fi dezvoltat un număr limitat de modele, care ar trebui apoi verificate din punct de vedere laborios pentru adecvarea lor, în proiectul T.O.S.T un algoritm din Autodesk Netfabb a parcurs nenumărate soluții posibile și a dezvoltat astfel în mod independent idealul optimizat în funcție de greutate, care să corespundă cel mai bine parametrilor solicitați. Pentru a putea compara structura cu cea a axelor convenționale, Manger a creat scanări 3D ale axelor disponibile în comerț și a convertit datele generate în acest mod cu Netfabb și Fusion 360 în modele 3D CAD care ar putea fi comparate direct cu noile modele.
Era deja clar la începutul proiectului că axa ar trebui să fie fabricată aditiv folosind procesul de topire cu laser. Cu această abordare „Proiectare pentru fabricație aditivă” (DfAM), care poate fi transferată direct în nenumărate alte domenii de aplicare și industrii, întregul proces de proiectare și fabricație ar putea fi implementat într-o manieră de economisire a costurilor și de economisire a resurselor. Titanul a fost folosit ca material, deoarece metalul are un nivel ridicat de protecție împotriva coroziunii și rezistență extremă. În comparație cu axele convenționale, tehnologiile utilizate au făcut posibilă reducerea greutății de 25 până la 32%, în timp ce rigiditatea axului a crescut cu 15-18% comparativ cu alte modele.
