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利用增材制造实现前所未有的复合材料设计自由度

增材制造给了设计师一个新的创造性的自由水平,在开发新产品的严格规格,而不受传统制造工艺的限制。采用基于贴片的层压板制造方法,使用定义的纤维片代替无尽的纤维,不仅将自动化、直接的3D纤维沉积扩展到复杂的几何形状,而且还显著提高了机械性能,节约了材料成本。这种专门用于添加纤维的技术被称为纤维贴片放置技术。FPP非常适合几何形状复杂的纤维部件和增强材料的自动化生产。使用类似于3D打印的灵活、自动化过程,组件由纤维补丁额外生成。

从胶带上切下贴片,用一个灵活的贴片钳精确地应用在预定的位置上。这使得一系列新的自动化光纤铺层应用成为可能。bob电竞官方光纤贴片放置的关键优势是沿曲线加载路径的光纤定向,以实现有效的轻量化设计和高力学性能。

根据构件内的应力,各个补片各自的取向可以显著提高构件的刚度和强度等力学性能。因此,基于补丁的纤维结构可以大大减轻产品的重量,同时提高期望的力学性能。但是,为这些基于空间几何图形的贴片层合板开发虚拟产品链是一个挑战。

总部位于德国拜仁陶夫基兴的Cevotec GmbH是复杂纤维复合材料的智能生产技术提供商。FPP专家在Altair HyperMesh中开发了一个基于补丁的fe插件TM,他们将在3月份在巴黎的JEC世界国际复合材料博览会上展示。此插件允许用户基于几何形状,位置和修补程序的方向生成完全自动补丁的层压板,如在他们的CAD-CAM软件艺术家工作室的完全定义。插件的特征使得每个贴片的精确纤维取向和甚至由于间隙和重叠而均匀的厚度分布的建模。该插件支持各种自动化建模方法,包括(厚)基于壳的层压板,甚至有凝聚区域建模,用于详细分析分析。

Cevotec联合创始人兼执行副总裁Neven Majic博士表示:“牵牛星和Cevotec的CAE软件有助于开发光纤贴片植入技术的全部潜力。Cevotec艺术家工作室插件Altair HyperMeshTM实现了基于贴片层合板的自动化建模过程,从而模拟FPP轻量化设计产品的力学行为!随着插件集成到HyperMesh中,虚拟过程链因此得到了扩展。应用该技术可以节省多达50%的材料成本和重量,同时显著减少开发时间。”

通过艺术家工作室的技术特定的虚拟过程链方法和超墨的扩展,开发周期的尖端轻量级FPP技术可以大大缩短,提供制造商的自由,精确地微调其复合材料的性能和重量将这些创新解决方案带入市场上更快。

Neven Majic博士将在2019 JEC World大会上发表题为“用模拟增强复合材料创新能力”的演讲。