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Gitterstrukturen

Komplexe Gitterstrukturen transformieren Hochleistungskomponenten, indem sie ein außergewöhnliches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, eine niedrige Dichte und eine hervorragende Energieabsorption bieten, was zu nachhaltigeren Fertigungslösungen führt.

Was sind Gitterstrukturen?

Gitterstrukturen, faszinierende, sich wiederholende Anordnungen miteinander verbundener Elemente, die einem dreidimensionalen Fachwerk oder einer Wabe ähneln, revolutionieren die Technik, indem sie die Herstellung von Materialien mit beispiellosen Eigenschaften ermöglichen. Ingenieure entwickeln aktiv diese sorgfältig konstruierten offenzelligen Festkörper, um ein leichtes und dennoch bemerkenswert stabiles Gerüst zu schaffen, das die Leistung für bestimmte Anwendungen optimiert und über herkömmliche feste Materialien hinausgeht. Dieser innovative Ansatz ermöglicht eine maßgeschneiderte Steifigkeit, eine hervorragende Energieabsorption und ein verbessertes Wärmemanagement, wodurch Gitterstrukturen für fortschrittliche Bereiche wie Luft- und Raumfahrt, biomedizinische Implantate und nachhaltige Fertigung unverzichtbar sind. Ihre Fähigkeit, das Materialverhalten auf Mikroebene anzupassen, ermöglicht es Ingenieuren, die Grenzen des Designs zu erweitern und die nächste Generation von Hochleistungsprodukten zu entwickeln.

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Fachwissen und Tools für die Entwicklung von Gitterstrukturen

Die Entwicklung von Gitterstrukturen erfordert Fachwissen im Maschinenbau, CAD-Tools, Simulationssoftware und praktische Erfahrung mit additiver Fertigung und Präparationssoftware zur Herstellung leistungsfähiger, leichter Materialien.

Leichtbau und Leistungsoptimierung

Gitterstrukturen ermöglichen es Ingenieuren, leichte, starke Teile mit maßgeschneiderten Eigenschaften herzustellen und so die Leistung und Treibstoffeffizienz in der Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und mehr zu steigern.

Fortschritte in der additiven Fertigung

Additive Fertigung (3D-Druck) ermöglicht die Herstellung komplexer Gitterstrukturen, die mit herkömmlichen Methoden nicht möglich sind, wodurch fortschrittliche, leichte Konstruktionen für Ingenieure wirtschaftlich und praktisch machbar sind.

Multifunktionale Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften

Gitterstrukturen ermöglichen es Ingenieuren, Teile herzustellen, die Festigkeit, Wärmeableitung, Stoßdämpfung und Flüssigkeitsfluss kombinieren und so anpassbare, multifunktionale Lösungen für anspruchsvolle technische Herausforderungen bieten.

Vorgestellte Funktionen

Siemens bietet robuste Designlösungen mit fortschrittlicher Modellierung und generativem Design. Ihre Tools zur Gittergenerierung und Simulation ermöglichen die Herstellung leichterer, stärkerer und nachhaltigerer Teile und bieten eine umfassende Lösung für die additive Fertigung.

Eine Gitterstruktur mit einem sich wiederholenden Muster aus miteinander verbundenen Linien, die ein rasterähnliches Design bilden.

Planung

Siemens Designcenter NX und Simcenter ermöglichen Gitterdesign durch integrierte CAD/CAE-Tools zur Erstellung, Optimierung und Simulation komplexer Gittergeometrien und rationalisieren so den gesamten Entwicklungsablauf.

Gitterstruktur mit sich kreuzenden Abschnitten

Simulieren

Siemens Simcenter verwendet fortschrittliche FEA und CFD, um die Leistung der Gitterstruktur unter verschiedenen Lasten und Bedingungen genau zu simulieren und Verhalten wie Spannung, Verformung und thermische Eigenschaften vorherzusagen.

Digitale Ansicht einer Gitterstruktur

Herstellung

Siemens-Software, wie NX AM, bereitet Gitterdesigns für den 3D-Druck vor, indem sie die Bauausrichtung optimiert, Stützstrukturen generiert und Werkzeugwege erstellt, um eine erfolgreiche und effiziente additive Fertigung sicherzustellen.

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