Die Ausgangslage:
Topolgoie Optimierung zur Gewichtseinsparung
Mit einem klaren Fokus auf Umweltfreundlichkeit und innovativem Design hat sich KYBURZ Switzerland AG zum größten Schweizer Hersteller von Elektrofahrzeugen entwickelt. Die Elektrofahrzeuge setzen Maßstäbe in Sachen Energieeffizienz und tragen dazu bei, die CO2-Bilanz zu verbessern. Doch Kyburz ist mehr als nur ein Hersteller von Elektrofahrzeugen; die Mission besteht darin, innovative Ideen zum Rollen zu bringen. So verfügt ihr eRod Off-Road-Modell über 3D-gedruckte Achsschenkel. Für die Konstruktion sowie Topologie Optimierung des Achsschenkels kam die NX Software von Siemens Digital Industries Software zum Einsatz.
Die Software:
Siemens NX als durchgängige CAD, CAE und CAM-Software
Siemens NX bietet eine nahtlose Integration von CAD- und CAE-Tools. Dadurch können komplexe Bauteile entworfen und strukturelle Simulationen in der gleichen Umgebung durchgeführt werden. Die Integration vereinfacht den Designprozess und reduziert die Notwendigkeit von Datenübersetzungen zwischen Softwarepaketen. Die generativen Designfunktionen ermöglichen es, automatisch leichte und strukturell effiziente Designs zu generieren. Dies führt zu reduziertem Materialverbrauch und verbesserten Leistungseigenschaften. Die Software verfügt zudem über spezialisierte Module für die additive Fertigungsvorbereitung, um die Bauteile für den 3D-Druck zu gestalten und zu optimieren. Im CAM-Bereich lassen sich Werkzeugwege für Bearbeitungsoperationen effektiv generieren. Diese sind für die Nachbearbeitung verschiedener Bauteile unerlässlich.
Die Fertigung:
Durchgängige Prozesskette in der Additiven Fertigung
Als Vorreiter in Sachen Additive Fertigung übernahm toolcraft die Herstellung der Achsschenkel. Das Unternehmen setzt Siemens NX entlang der gesamten additiven Prozesskette ein. Durch die Kombination von Aufbau- und Prozesssimulation, Erstellung von Vorrichtungen für die Zerspanung und fortschrittlichen CAM-Strategien ermöglicht NX eine effiziente und präzise Herstellung der Achsschenkel. Nach dem Druck und anschließender Entpulverung erfolgt die Wärmebehandlung im Vakuumofen, um die mechanischen Eigenschaften der Bauteile zu optimieren und ihre Festigkeit zu erhöhen. Für die Supportentfernung kommt ein patentiertes Eisstrahlverfahren zum Einsatz. Diese innovative Methode gewährleistet eine schonende und effektive Entfernung der stützenden Strukturen. Um die Präzision der gefertigten Teile zu überprüfen, setzt toolcraft auf die GOM-Vermessung sowie taktile Vermessungsmethoden. Abschließend erfolgt die technische Reinigung der Bauteile, um sicherzustellen, dass sie frei von jeglichen Rückständen und Verunreinigungen sind.
Das Ergebnis:
Nachhaltige Bauteile Dank Siemens NX
Siemens NX bietet Datendurchgängigkeit von der Konstruktion bis zum fertigen Bauteil – alles in einer Softwareumgebung und ohne Schnittstellen. Das führt zu Kosten- und Zeiteinsparungen, vor allem bei nachträglichen Designänderungen. Die additiv gefertigten Achsschenkel sind leichter, wesentlich formstabiler und können höhere Kräfte übertragen. Somit sparen die Bauteile nicht nur Gewicht, sondern auch Energie ein.
