V7

Vorteile:

• Verkürzung der Montagezeit

• Verringerung des Risikos von Leckagen aufgrund fehlender Dichtungen und Verbindungen

• Lastfall und Struktur modulierbar

• Sicherung der Qualität durch integrierte Funktionen

Nachteile:

• Die Kenntnis des AM-Prozesses und der Einschränkungen ist entscheidend

• Verschiedene Analysen und Simulationen sind notwendig, um zuverlässige Anpassungen vorzunehmen

• Reduced vertical range of manufacturing and assembly

• Lightweight design

• New Design Features/better performance

Design eines Bauteils in einer verbesserten Weise in Bezug auf Gewicht, Festigkeit, Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht zu verbessern

• Size optimization

• Shape optimization

• Topology optimization (Jedes kleine Element des Teils behält immer seine benachbarten Elemente. Bei der Topologieoptimierung wird die Topologie verändert (z.B. zusätzliche Löcher))

Potentiale von Gitterstrukturen am Beispiel eines Ventilblocks:

• Optimierte Materialverteilung und Integration von Gitterstrukturen in Bereiche mit Vollmaterial reduzieren das Gewicht und den Materialaufwand

• Gitterstrukturen können für einen optimierten Wärmeaustausch bzw. Für optimierte Kühlung im Bauteilinneren verwendet warden

• Zusammenfassend können Gitterstrukturen zu einem geringeren Bauteilgewicht und einer gesteigerten Bauteil Performance beitragen

Definition: Ein zelluläres Material besteht notwendigerweise aus zwei Phasen, einer kontinuierlichen festen Phase und einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen gasförmigen Phase.

• 1. Definition: Eine Art von festem Material, das aus einer Gruppe von Atomen besteht, die auf mikroskopischer Ebene in einem dreidimensionalen Raum nach einem bestimmten Muster angeordnet sind (Kristall, mikroskopische Ebene)

• 2. Definition: Sich wiederholende Einheitszellen im 3D-Materialraum [Einheitszelle: Eine kleinste volumetrische Menge von (in der Regel linienförmigen) Elementen, die sich im gesamten volumetrischen Raum eines Kristalls wiederholt] (kristalliner Festkörper)

• Material

• Zellgröße

• Zelltopologie

• Periodische vs. stochasitische Struktur

• Relative Dichte

Die Porösität Ɛ einer Gitterstruktur ist definiert als das Verhältnis aus dem Volumen des “Leerraumes”, also dem Raum einer Einheitszelle, in dem kein Material vorhanden ist, und dem Gesamtvolumen dieser Einheitszelle.

Gitterstrukturen haben in der Regel eine Vielzahl von Verstrebungen. Ihre Visualisierung ist eines der aktuellen Probleme für die meisten kommerziellen Softwareprodukte. Dies hängt mit der großen Anzahl von Daten zusammen, die verarbeitet werden müssen.

• Materialise 3-matic löst dieses Problem bis zu einem gewissen Grad, indem es die Streben nicht visualisiert und nur deren Durchmesser berücksichtigt. Allerdings gibt es Probleme mit heterogenen Fällen mit unterschiedlichen Durchmessern.

• Eine weitere Option ist die Verwendung des 3MF-Formats anstelle des STL-Formats. Dies ist in der akademischen Welt und in der Industrie noch nicht vollständig akzeptiert.

• Lightweight Strukturen

• Energie absorption

• thermisches management

• Wärme transfer

Häufig wird die additive Fertigung für Bauteile mit innenliegenden Kanälen angewendet. In der Designautomatiserung muss hier der optimale Pfad für diese Kanäle gefunden werden, so bspw. auch bei Ventilblöcken. Ein erster Schritt kann darin bestehen den kürzesten Weg zwischen den Einlass und Auslass zu definieren

Vorteile:

• Korrektheit: Der Algorithmus liefert immer die korrekten Ergebnisse für Graphen mit nicht-negativen Kantengewichten. Er garantiert, dass der kürzeste Pfad von einem Startknoten zu allen anderen Knoten gefunden wird.

• Einfachheit: Der Algorithmus ist relativ einfach zu verstehen und zu implementieren, was ihn zu einer beliebten Wahl in der InformatikAusbildung macht

Nachteile:

• Nicht geeignet für negative Gewichte: Der Dijkstra-Algorithmus funktioniert nicht korrekt, wenn der Graph negative Kantengewichte enthält. In solchen Fällen kann der Bellman-Ford-Algorithmus eine bessere Wahl sein, da er auch mit negativen Gewichten umgehen kann.

• Speicherverbrauch: Für große Graphen kann der Speicherverbrauch hoch sein, besonders bei der Verwendung von Datenstrukturen wie FibonacciHeaps.

• Ineffizienz in dichten Graphen: In sehr dichten Graphen kann die Komplexität ineffizient sein im Vergleich zu anderen Algorithmen.

• Keine Parallelisierung: Der Algorithmus ist von Natur aus sequentiell, was 70 bedeutet, dass er nicht einfach parallelisiert werden kann. In Anwendungen, die hohe Parallelität erfordern, sind andere Algorithmen möglicherweise besser geeignet

• Simulation Based Methods for finding best part design

• Finding and implementing the right algorithm to fulfill function

  
  

  Datengetriebenes Engineering Design wird definiert als eine kollaborative Synergie zwischen Designprozessen und Datenoperationen

Vorteile:

• Verkürzung der Montagezeit

• Verringerung des Risikos von Leckagen aufgrund fehlender Dichtungen und Verbindungen

• Lastfall und Struktur modulierbar • Sicherung der Qualität durch integrierte Funktionen

Nachteile:

• Die Kenntnis des AM-Prozesses und der Einschränkungen ist entscheidend

• Verschiedene Analysen und Simulationen sind notwendig, um zuverlässige Anpassungen vorzunehmen