Voxeljet har i ett samarbete med programvaruutvecklaren Altair tagit fram en ny konstruktions- och produktionsprocess för pressgjutning. Enligt företagen är målet att få upp prestandan i serieproduktionen och den pressgjutna komponentens livslängd.
Huvudprodukten i projektet är ett 3d-printat pressgjutningsverktyg som ska producera en komponent i hjulupphängningen till en racerbil. Konstruktionen är baserad på programvarusimuleringar som både ger inspiration för alternativa geometrier för komponenten, men också en fingervisning om komponentens hållbarhet.
Den nya komponenten har samma vikt som den gamla, men avsevärt bättre prestanda och hållbarhet. Styvhet har varit A och O, med tanke på de krafter som hjulupphängningen utsätts för under hög hastighet och högt tryck. Den optimerade komponenten har 3-5 gånger högre styvhet än den gamla.
Det första steget var att definiera den nya, optimerade konstruktionen. Detta gjordes i Altairs program Inspire, ett konceptuellt design- och optimeringsverktyg. Här går det att mata in olika fysiska förhållanden som programmet sedan använder i beräkningen av optimal form. I det här fallet handlar det om hårda inbromsningar, kraftigt tryck, ojämnheter på vägbanan med mera. Med i beräkningen av optimal form var förstås också möjligheten att tillverka komponenten med pressgjutning.
I nästa steg simulerade man olika utmattningsscenarier i en specifik programvara för detta ändamål som heter nCode DesignLife. Dessutom gjorde man en simulering på gjutningen med verktyget Click2Cast.
Efter dessa tre omfattande steg 3d-printades verktyget i en Voxeljet-maskin i materialet polymetylmetakrylat, PMMA, eller plexiglas. Det är en termoplast som ska vara lämpligt för precisionsgjutning och pressgjutning, inte minst eftersom den bränner ut utan rester vid 700 grader celsius.
