Az optimális anyagfelhasználásra törekedve

Optimális anyagfelhasználás

A forgácsolt alkatrészek gyakran a tervezési igényekhez képest a szükségesnél több anyagot tartalmaznak. Ez természetesen az elkészült darabokra is igaz. Az alkatrészekre általánosan jellemző követelmény, hogy rendelkezzenek a szükséges csatlakozó felületekkel, valamint elviseljék a működés során ébredő feszültségeket. Tulajdonképpen minden anyagtöbblet, ami nem ezeket a célokat szolgálja, felesleges.

Mégis, többnyire nem tudjuk, hol van az az anyagmennyiség, amire nincs szükség a követelmények teljesítéséhez. A tervezés során általában nem jellemző még, hogy minden alkatrész pontos feszültségtérképét felderítenénk, mivel a remélt haszonhoz képest túl nagy ráfordítást igényelne ennek az információnak a kiderítése. Azok az alkatrészek, melyeket kifejezetten az ébredő feszültségeknek megfelelően terveztek, a képen közelebb látható alkatrészhez hasonlósan, rengeteg könnyítéssel rendelkeznek. Forgácsoló megmunkálásokkal ilyen „furcsa” geometria létrehozása közel sem nevezhető egyszerűnek, még kevésbé gazdaságosnak, az additív gyártás ellenben tökéletesen alkalmas a feladatra.

A képen látható alkatrész két változata egy repülőgép szerviz nyílásának zsanéreleme. A távolabb látható változat, a „hagyományos” verzió, öntött előgyártmányból, forgácsolással készül. Ezzel ellentétben a közelebbi változat az ébredő feszültségekre lett optimalizálva az Altair szoftverével, majd a virtuális modellből a kész alkatrészt az EOS szinterező gépével DMLS (Direct Metal Laser Sintering) technológiával készítették el. Az optimális kialakítás könnyebb, kisebb anyag felhasználású, mégis a funkciójának tökéletesen megfelelő alkatrészt eredményezett.

Mégis, mikor érdemes időt és energiát fordítani az alkatrészek ilyen mérvű optimalizálására? Sajnos nincs olyan általános szabály vagy képlet, amit alkalmazni lehetne. Vannak területek, mint a példában szereplő repülőgépipar is, ahol egy ilyen, az egész gépet tekintve kismértékű változatás is komoly megtakarítást eredményezhet, például az üzemanyag felhasználásban. Hasonlóan, az autóiparban, energetikában is lehet példákat találni.

Azonban minden döntési szempont közül a gazdaságosság a legfontosabb. Megéri? Ha igen, akkor viszont feltétlenül alkalmazni kell az új technológiákat.

A példában szerplő optimalizálásról bővebben EBBEN az angol nyelvű pdf-ben olvashatnak.

forrás: mmsonline

További információ

Az EOS honlapján
Az Altair honlapján