L’ottimizzazione topologica è essenziale per sviluppare oggetti di product design , ingegneria, architettura, fashion design e accessoristica wearable con forme complesse stampabili in 3D.
L’integrazione della stampa 3D (o manifattura additiva) nelle aziende richiede il Design for Additive Manufacturing (DfAM) , o Progettazione per la Manifattura Additiva , un approccio metodologico che gestisce vincoli e possibilità di questa tecnologia.
Il DfAM permette geometrie nuove, alleggerite e performanti. L’ottimizzazione topologica è lo strumento chiave per l’efficienza strutturale e la minima quantità di materiale, generando forme organiche, reticolari e bioniche, riducendo il peso e mantenendo le proprietà meccaniche.Padroneggiare queste tecniche di ottimizzazione del design è cruciale per eccellere nel settore legato alla manifattura additiva. DfAM e ottimizzazione topologica sono i pilastri per il futuro della progettazione di prodotti innovativi.
Overhang avoidance o self-supporting design la pratica nella progettazione atta ad evitare i sottosquadri che oltrepassano i 45°. Si evitano così i supporti. Orientation optimization Posizionare il pezzo per ridurre distorsioni e migliorare la resistenza. La stampa 3D a filo è anisotropa (più debole sugli assi Z), quindi è importante progettare di conseguenza. Minimum feature size/wall thickness Lo spessore minimo delle pareti o delle strutture che la stampante 3D è in grado di produrre in modo affidabile, solitamente legato al diametro dell’ugello.
Topology optimization (TO) Obiettivo: Alleggerimento strutturale preservando la resistenza , grazie a software di ottimizzazione generativa che rimuovono il materiale non necessario. Print-in-place mechanisms Progettare giunti, cerniere e parti mobili stampabili senza bisogno di assemblaggio. La sinterizzazione (SLS) in nylon si presta molto bene per questa pratica. Parametrizzazione Una delle cose belle della stampa 3D è la possibilità di cambiare in corso d’opera! E’ possibile quindi progettare diversi set della stessa forma di base con parametri che mutano in base alle esigenze.
Spherene è un metamateriale innovativo classificabile come “Lattice structure”, ovvero una struttura reticolare complessa. Questa configurazione geometrica è specificamente progettata per l’Ottimizzazione Topologica, consentendo di ridurre drasticamente il peso e il consumo di materiale, pur mantenendo o migliorando le proprietà meccaniche di resistenza e rigidezza. Le strutture Spherene sono particolarmente adatte al Design per l’Additive Manufacturing (DfAM), poiché la loro geometria intricata, altrimenti irrealizzabile con metodi tradizionali, può essere prodotta con precisione attraverso la stampa 3D, massimizzando l’efficienza strutturale. Caratteristica distintiva di Spherene è la capacità di gestire termica avanzata o la creazione di sistemi a doppio fluido all’interno della stessa struttura. Perfetto dunque per settori come l’aerospaziale e il biomedicale.
Grasshopper, l’ambiente di programmazione visuale integrato in Rhino, si rivela uno strumento eccezionale per il Design for Additive Manufacturing (DfAM). Le sue capacità di modellazione parametrica e procedurale consentono ai progettisti di esplorare rapidamente un vasto spazio di soluzioni, superando i limiti della modellazione tradizionale. Grasshopper facilita la creazione di geometrie complesse non realizzabili con metodi sottrattivi. Questo è cruciale per ottimizzazioni topologiche, la generazione di strutture reticolari leggere, essenziali in settori come product design, architettura, aerospace, wearable, abbigliamento sportivo. Grasshopper è incluso nel software di modellazione 3D NURBS McNeel Rhinoceros, di cui 3DiTALY è da anni rivenditore e formatore autorizzato.
Il Generative Design in Autodesk Fusion, potenziato dall’AI e integrato con il Fusion Simulation Extension, rivoluziona l’ottimizzazione topologica. Questo approccio non si limita a minimizzare il materiale, ma massimizza le prestazioni attraverso la generazione automatica di molteplici soluzioni di design che soddisfano specifici criteri di carico, producibilità e funzionalità. Sfruttando flussi di lavoro AI-driven, Fusion sblocca la creazione di strutture ultraleggere e ad alte prestazioni, difficili da concepire con metodi tradizionali, migliorando l’efficienza nella progettazione ingegneristica. Questo processo non solo riduce drasticamente il tempo di iterazione, ma garantisce anche che i prodotti finali siano ottimizzati per la produzione tramite stampa 3D. L’integrazione con il cloud computing permette poi di esplorare centinaia di opzioni di design simultaneamente.
Il Design for Additive Manufacturing (DfAM), noto anche come DFAM o semplicemente Progettazione per la Stampa 3D, è la metodologia fondamentale per sfruttare appieno il potenziale dell’Additive Manufacturing (AM). A differenza della progettazione tradizionale (come per la fresatura CNC), il DfAM è un approccio che guida il Progettista Industriale nella creazione, ottimizzazione o adattamento della forma e della funzione di un componente in ottica di manifattura additiva. Questa disciplina ingegneristica, considerata il Design for Manufacturability applicato alla Stampa 3D, include concetti, metodi e best practice di Design for Additive Manufacturing a diversi livelli, essenziali per decidere se e come un pezzo debba essere realizzato con questa tecnologia rivoluzionaria. Corollari a questa disciplina, 3DiTALY offre diversi servizi, di seguito elencati:
La tecnologia SLS permette di creare geometrie complesse senza supporti. Ideale per il DfAM e per garantire libertà progettuale assoluta unita alla funzionalità.
Con il DfAM per metallo è possibile ridurre il peso del componente. Questo consente di produrre modelli ultraleggeri mantenendo le performance meccaniche.
La tecnologia FDM è ideale per jig & fixture. Grazie a polimeri tecnici e a una progettazione adeguata, offriamo soluzioni robuste, customizzate e con costi di produzione ridotti.
Per dettagli millimetrici e superfici lisce, la stampa a resina (SLA) è la scelta d’eccellenza. Nel DfAM, questo processo valorizza l’estetica e la precisione.
Affidati a professionisti: esternalizza l’Ottimizzazione Topologica per i tuoi modelli destinati alla stampa 3D. Perché aumentare il tuo personale a tempo pieno per alleggerire e ottimizzare modelli 3D quando puoi appoggiarti ad un service per aumentare le tue capacità? E lo fai solo quando hai bisogno di noi!
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