Altair、Quantech ATZ、HBM nCode和voxeljet今天宣布，两家公司已经合作开发了一种新的设计和制造工艺，将3D打印的创新模具制造自由与模拟驱动的设计工艺相结合。在本周的汉诺威展览会上，该团队展示了一项技术演示，该技术具有显著的性能改进和连续生产和大规模生产的坚实潜力。将设计优化、疲劳分析、铸造和3D打印结合在一起，解决了轻量化设计的挑战，实现了创新的设计和制造过程，提高了性能和效率。

“在展示串行生产的速度和能力方面，您可能想要查看此过程，”VoxelJet总监Kevin Smith说。bob电竞官方“它标志着最古老的制造过程中的”重生“可用 - 铸造！新工艺包括采用3D打印制成的模具，是模具制造的全新方法。通过使用Voxeljet 3D打印过程，模具制作剧烈迅速，设计自由该过程提供了很大。3D打印图案和模具可能是我们唯一可以实现这种铸造复杂性的方式。为了利用设计自由3D打印提供全部容量，印刷品的设计来自仿真工具，提供结构灵感，并能够评估可制造性和耐用性。我们收到的结果非常有前途：该组件现在是3-5倍（取决于负载情况）而不是原始设计而无需增加重量。这种方法的另一个巨大优势是制造过程已经成熟，在各种行业认证，适合大规模生产。“

该公司的设计师和工程师们将重点放在为一辆学生赛车创造一种新的形状上，这种形状在质量上是相同的，但性能要比原来的好得多。车轮承载部件在载荷作用下会发生偏转和变形，严重影响整个悬架的持路性能。组件的刚度是关键。最初的设计更多的是受制造需求的驱动，现在为了性能而重新设计。

首先，使用基于Altair的OptiStruct优化求解器的概念设计和优化工具Inspire定义设计空间。然后将最严重的负载情况，如急刹车、最大转弯和通过颠簸，应用到模型中。在运行优化后，也考虑了可制造性，结果是一个完全相同数量的材料(现在的铝铸)的零件，但以这样一种分配方式增加了3-5倍的刚度，取决于负载情况。

由于疲劳损坏是由组件的整个装载历史和不仅仅是最大载荷而导致的，因此开发并进口到Ncode DesignLife的35小时装载35小时的疲劳时间表。还包括由Altair OptiStruct计算的应力，包括从单元载荷计算的，使工程师能够为车轮载体上的所有位置组装应力历史。此数据以及来自DesignLife数据库的材料属性，用于预测疲劳损坏。

Click2cast（C2C）铸造模拟在两个点使用 - 开头和结束 - 在设计过程中。在早期阶段，C2C允许设计人员测试组件设计的可制造性并优化它，避免内部缺陷和分析关键区域，同时还减少了设计和生产部门之间的迭代。在设计阶段结束时，C2C用于模拟全模灌装过程和热凝固，有助于创造最有效的制造方法，并最大限度地减少能量，时间和材料中的任何废物。

优化、疲劳分析和铸造仿真完成后，将结果发送到voxeljet进行模具3D打印。利用CAD数据，voxeljet通过将颗粒材料(在这种情况下，是聚甲基丙烯酸甲酯，或PMMA)分层，用粘合剂粘合，从而生成塑料模型。这种有机材料的灰分非常低，无型膨胀，具有完美的燃尽特性，因此非常适合于熔模铸造。具有卓越的尺寸精度和高质量的表面光洁度，PMMA 3D打印模型允许高度复杂的设计，比以前的铸造设计更强大。虽然铸造设计的重量可能更轻，但3D打印塑料模型的生产成本大大降低，没有模具投资。

“我们很高兴与我们的合作伙伴实现这样一个创新的倡议，”Altair工程有限公司的市场总监Mirko Bromberger说。”

该技术演示清楚地显示了这种集成过程所提供的潜力。通过结合优化、疲劳分析、铸造模拟和3D打印，有可能充分利用轻量化设计的潜力，或者在不影响重量目标的情况下显著提高性能。有了这个车轮载体组件，Altair、APA合作伙伴Click2Cast和nCode以及voxeljet已经证明，产品开发方式的范式改变是可能的，而且今天已经可用。

整个过程，包括3D印刷模具和最终铝铸件组件，是在Altair的汉诺威Messe 2015展位在7号展位，展位B56。可以获得更多信息和显示的票证这里．