• Über
  • Unsere Exponate
13. - 16.11.2018 (Ganztägig)

Multi-Material-Modellierung und -Simulation

© Fraunhofer IGD

Das Fraunhofer IGD hat einen Demonstrator zur interaktiven Modellierung und Simulation von Multimaterialbauteilen für den 3D-Druck entwickelt. Motivation ist die interaktive und effiziente Definition von Materialeigenschaften (z.B. Dichte oder Steifigkeit) in einem volumetrischen Modell zum Erreichen der gewünschten physikalischen Eigenschaften (z.B. Flexibilität oder Verformung unter Krafteinwirkung). Zur Validierung kann das Verhalten des Bauteils mit den definierten Eigenschaften innerhalb weniger Sekunden mit dem von der IET entwickelten interaktiven, GPU-basierten Strukturmechaniklöser simuliert werden.

Zwar ist das Zuweisen von Materialeigenschaften (in den meisten Fällen konkret von Materialien) mit diversen existierenden Tools möglich, die volumetrische Definition der Werte im Inneren des Bauteils oder die Definition von kontinuierlichen Übergängen zwischen Eigenschaften/Materialien ist jedoch (wenn überhaupt möglich) mit deutlichem Aufwand/Komplikationen verbunden.

Der vom Fraunhofer IGD entwickelte Ansatz zur Repräsentation von volumetrischen und lokal variierenden Eigenschaften basiert auf einem Subdivisionsansatz und erlaubt eine einfache Definition/Änderung der Eigenschaften an wenigen Freiheitsgraden (Kontrollpunkten). Dabei entstehen auf und in dem Bauteil kontinuierliche Übergänge zwischen den an den Kontrollpunkten gesetzten Werten.

Sind die Simulationsergebnisse zufriedenstellend, wird das mit gradierten Materialeigenschaften versehene Modell in Kooperation mit der Abteilung 3DT für den 3D-Druck diskretisiert und im Polyjet-Verfahren gedruckt.

© Fraunhofer IGD

Multimaterial Sketching