MDT A/S
Mød Apex Wall – en 1:1-prototype af en væg
Apex Wall er designet og 3D-printet i samarbejde med MDT Flexible Products fra Kolding og er et bemærkelsesværdigt eksempel på, hvordan topologioptimering kan revolutionere konstruktionen af 3D-printede, bærende elementer. Ved at udnytte moderne 3D-software og teknologi er det lykkes at reducere materialeforbruget betydeligt uden at gå på kompromis med konstruktionens styrke og bæreevne.
Design og printproces
Topologioptimering er en designmetode, der identificerer og fjerner unødvendigt materiale fra en konstruktion, som ikke bidrager til at bære belastninger. Ved at anvende denne metode på Apex Wall – en 4 meter lang, 3 meter høj og 30 cm tyk væg – blev det muligt at reducere materialet med op til 80 procent uden at gå på kompromis med dens bæreevne. Resultatet er en ekstrem letvægtskonstruktion, der stadig kan modstå de pålagte belastninger, og som kun er mulig at lave med 3D-printteknologi.
Som følge af designmetoden blev forskellige iterationer af væggen genereret, hvor softwaren beregner, hvor i konstruktionen der forløber kræfter, og hvor der ikke er belastning i materialet. I forlængelse heraf fjernede computeren gradvist unødvendigt materiale fra strukturen – det vil sige materiale, der ikke bærer nogen form for belastning på konstruktionen. Ved hjælp af avancerede algoritmer og analyser identificerede softwaren præcist de områder, hvor materialet ikke ville bidrage til belastningsmodstanden. Dette resulterede i et unikt og komplekst geometrisk mønster, der kun indeholdt det absolut nødvendige materiale til understøttelse af belastningen.
Fakta om Apex Wall
- Materiale: Genbrugt PLA mat – eggshell
- Vægt: 35 kilo
- Størrelse: 4x3x0.3 Meter
- Total printtid: 144 timer
- 3D-printer: Yaskawa 6 Axis robot (maks print størrelse: 3x2x1,8 meter)
- Slicer software: Ai-Build
- 3D topologi software: Autodesk Fusion & Apex Generative Design
- Apex Wall er printet i genbrugsplast som en showcase på en 1:1-væg, men dens design og styrke er beregnet til at kunne klare belastninger på næsten to tons, hvis den bliver 3D-printet i 2,5 mm tykt rustfrit stål ved hjælp af en svejserobot.
Til sidst genereres en digital model der kan 3D-printes i f.eks. beton, metal eller genbrugt plast. Det eneste som softwaren skal vide, er styrken af det valgte materiale, så der kan tages højde for dette i beregningerne. Efter designfasen blev Apex Wall således 3D-printet ved hjælp af avanceret 3D-printteknologi, og efter 144 timers printning stod væggen i fuld størrelse.
Sammenlignet med denne proces ville traditionelle fremstillingsmetoder have haft svært ved at producere den komplekse geometri og det letvægtsdesign, der var opnået. Derudover ville mængden af spildmateriale være betydeligt højere end ved denne produktionsmetode. 3D-printteknologien gjorde det imidlertid også muligt at fremstille væggen uden begrænsninger.
Sådan har vi udviklet Apex Wall
1: Den maksimale størrelse på konstruktionen tegnes i et CAD-system som udgangspunkt for beregningen.
2: I optimeringssoftware påsættes belastninger og begrænsninger og det valgte materiales styrke, og sikkerhedsfaktor indtastes.
3: Optimeringssoftwaren laver 48 styrkeberegninger, hvor den mellem hver beregning fjerner de områder med den mindste belastning – på den måde bliver emnet gradvist mere og mere optimeret.
4: Når emnet er optimeret færdigt, eksporteres en digital model, der overføres til en 3D-printer.
5: 3D-printeren bygger til sidst emnet op lag for lag fra bund til top.
Er jeres produktionssetup en begrænsning – eller en styrke?
Og er der nye muligheder?
Om virksomheden
MDT A/S
Industrivej 5, 6000 Kolding
Antal ansatte: 13
MDT A/S er specialiseret i skræddersyede letvægtsdesigns og -konstruktioner med fokus på komplekse, buede geometriske former.
Stort potentiale
Apex Wall demonstrerer potentialet i topologi optimering og 3D-printteknologi til at reducere materialeforbruget og maksimere effektiviteten i konstruktionen af bærende elementer. Ved at fjerne unødvendigt materiale og kun bruge det, der er nødvendigt, kan råvareforbruget betydeligt reduceres. Dette har positive miljømæssige konsekvenser og bidrager til en mere bæredygtig fremstilling.
Desuden muliggør 3D-printteknologien produktionen af komplekse geometrier, som traditionelle fremstillingsmetoder ville have svært ved at opnå. Dette åbner op for innovative designmuligheder og konstruktioner, der er optimeret til deres specifikke formål. Apex Wall er således et eksempel på fremtidens lette, effektive og mere bæredygtige konstruktioner.
I AM MSHRM
MDT har været med i projektet om I AM MSHRM – et banebrydende udviklingsprojekt, der gentænker byggebranchen gennem cirkulære materialer og additiv fremstilling.Læs mere om projektet her
Er jeres produktionssetup en begrænsning – eller en styrke? Og er der nye muligheder?
Få sparring på, hvordan hybrid produktion kan understøtte jeres forretningsstrategi.
