Výsledek: Hydraulické komponenty pro obráběcí stroje

Motivace

Motivací je vyvinout digitální model topologicky optimalizované hydraulické kostky, vyrobit a snížit její váhu za dodržení okrajových podmínek při současném dodržení technologicko-konstrukčních zásad pro výrobu modelu 3D tiskem.

Komerční využití

Komerční využití spočívá ve snížení potřeby materiálu, tedy výroba nezbytně nutného materiálu pro zachování funkčnosti hydraulické kostky. Další výhodou je rychlá a spolehlivá výroba a možnost výroby 3D tiskem podle zadaných požadavků. S ohledem na výrobu 3D tiskem je možné navrhnout konformní chlazení a snížit tak počet výrobních operací obráběním. Ačkoliv je technologie 3D tisku nákladnější než konvenční výroba, ekonomický přínos se projeví v dodací lhůtě.

Fáze vývoje

Momentálně je díl ve fázi vyrobeného prototypu, který bude podroben mechanickým měřením a zkouškám. Díl je rovněž připraven na zkušební montáž do obráběcích strojů. Poznatky z vývoje dílu lze rovněž využít při návrhu dalších součástí, zejména pro automobilový a letecký průmysl, výrobu unikátních dílů na míru každému zákazníkovi, odlehčené sportovní komponenty, popř. designové komponenty.

Klíčová slova

Topologická optimalizace, 3D tisk, generativní design

Popis

Hlavní podstatou výsledku je snížení hmotnosti hydraulické komponenty (hydraulické kostky) topologickou optimalizací a alternativní (nekonvenční) výroba 3D tiskem – výroba zařízení tavením kovového prášku laserem (technologie Powder Bed Fusion – Selective Laser Melting). Tato výrobní technologie umožňuje vyrobit hydraulickou kostku pouze s takovým objemem materiálu, který je nezbytně nutný pro funkční vlastnosti hydraulické kostky. Přínos topologické optimalizace spočívá v minimalizaci potřebného materiálu a tím razantní snížení hmotnosti kovového dílu. V tomto případě se jedná o úsporu hmotnosti 90 %. Takto vyrobený díl je vhodný do speciálních průmyslových odvětví jako například CNC obrábění. Inovace výsledku spočívá v aplikaci moderních technologicko-konstrukčních zásad, které jsou vhodné pro 3D tisk tak, aby byl model stavěný bez zbytečného podpůrného materiálu. Výsledkem je funkční vzorek hydraulické komponenty s atraktivním designem.

Způsob ochrany

Funkční vzorek (interní označení 020/03-06-2020_F)

Hledání partnera

Licencování nebo spolupráce na vývoji

Další informace

Topologicky optimalizovaná hydraulická kostka zohledňuje moderní trendy navrhování součástí a kreativní myšlení konstruktérů.

Kategorie

Aditivní technologie, strojírenství

Kontakt

Ing. Marek Pagáč, Ph.D.
Centrum 3D tisku Protolab, Katedra obrábění, montáže a strojírenské metrologie, VŠB - TU Ostrava

Ilustrační obrázky

Nahoru