Лека конструкция в екстремни спортове Пресцентър на Autodesk Германия
26 април 2018 г.
Производството на добавки и генеративният дизайн позволяват подобрени оси за скейтборд
Често можете да намерите усъвършенствана олекотена конструкция в автомобилния спорт или в космоса, където на преден план са високите скорости и здравите конструкции. Но дори и в екстремни спортове като спускане с дълги бордове, при които ездачите със специални скейтбордове достигат скорост над 100 км/ч при стръмни спускания, теглото и структурните свойства на спортното оборудване са от решаващо значение за контрола и пъргавината.
По-специално, осите на скейтборда са от съществено значение за това. За да оптимизира това структурно, тогавашният студент Филип Мангер стартира проекта T.O.S.T (Topology Optimized Skateboard Trucks) заедно с Fraunhofer IWU Dresden и Autodesk като част от дисертацията си. Неговата цел: да проектира и произведе топологично оптимизирана ос вътрешно, която трябва да има същата или по-висока твърдост от конвенционалните модели, докато е лека.
Силите, действащи върху осите по време на движение, първоначално бяха събрани и оценени от лонгборд, снабден със сензори. Въз основа на тази информация Филип Мангер разработва различни варианти на оста, при което хибридната версия, състояща се от органични и решетъчни структури, се оказва най-ефективният подход. Оптимизацията на топологията, извършена с Autodesk Fusion 360 и използването на генеративен дизайн с Autodesk Netfabb, доведе до подобна на скелет форма с вътрешни решетки. Вместо да се търси най-доброто подреждане за дълго време, оптималната структура и дебелина на мрежата могат да бъдат намерени бързо благодарение на генеративния подход.
Докато традиционно щеше да бъде разработен ограничен брой модели, които след това трябваше да се проверяват усърдно за тяхната годност, в проекта T.O.S.T алгоритъм в Autodesk Netfabb премина през безброй възможни решения и по този начин независимо разработи оптимизиран за тегло идеал, който най-добре отговаря на необходимите параметри. За да може да сравнява структурата с тази на конвенционалните оси, Manger създава 3D сканиране на налични в търговската мрежа оси и преобразува генерираните по този начин данни с Netfabb и Fusion 360 в 3D CAD модели, които могат да се сравняват директно с новите дизайни.
Още в началото на проекта беше ясно, че оста трябва да се произвежда допълнително, използвайки процеса на лазерно топене. С този подход "Дизайн за адитивно производство" (DfAM), който може да бъде прехвърлен директно в безброй други области на приложение и индустрии, целият процес на проектиране и производство може да бъде реализиран по начин, спестяващ разходи и ресурс. Като материал е използван титан, тъй като металът има високо ниво на защита от корозия и изключителна якост. В сравнение с конвенционалните оси, използваните технологии позволиха да се постигне намаляване на теглото с 25 до 32 процента, докато твърдостта на оста се увеличи с 15 до 18 процента в сравнение с други модели.
