3Dプリントによる自動車ヒンジの改良と最適化

3Dプリントによる自動車ヒンジの改良と最適化
フラウンホーファーのスポーツカー用新型ドアヒンジは、異なるアプローチを採用しており、同等の機械加工部品よりも優れたものを目指している。同社によれば、新しい部品は通常のヒンジの半分のコストで、重量は35パーセント軽いという。チームは、3D Spark ソフトウェアのツールを使用して、コストを制御する複数の要素を分析しました。いくつかは構造部分に特有のものであり、その他は製造プロセスに特有のものです。たとえば、サポートを最小限に抑え、ビルド サーフェスに収まる表面の量を最大化するように、印刷されたパーツを配置します。

△応力環境に基づいてトポロジー的に最適化された構造 ヒンジ上の応力環境をシミュレートすることで、機械的な寄与のない冗長材料を最適化することができます。これにより、全体の構造重量が 35 パーセント削減されます。材料が少ないということは、印刷時間も短くなり、コストも削減されることを意味します。

△トポロジー的に最適化された自動車用ヒンジ構造 実際、フラウンホーファーが現在行っている研究は、3D プリントに携わる人にとっては目新しいものではありませんが、これらの最適化手法を組み合わせて部品を合理的な方法で配置することは理にかなっています。 3D プリントと従来の製造の両方において、材料構造の最適化にはすでに期待が寄せられており、こうした最適化プロセスの自動化を支援するツールが存在することは注目に値します。しかし、現時点では、このタイプの分析はまだニッチ市場です。そして理論的には、この最適化戦略は 3D プリントによる部品製造プロセスに非常に効果的です。


車両エンジニアリング、部品製造​​、トポロジー最適化

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