3Dealise maakt generatief ontwerp Arup 90 procent goedkoper
Engineeringsfirma Arup – bekend van onder meer het Sydney Opera House – is bezig de grenzen van alternatieve productietechnieken voor de bouwsector te verleggen, met een focus op generatief ontwerp en 3d metaalprinten. Generatief ontwerp is een rekenkundige ontwerpbenadering die lichtgewicht maar zeer complexe structuren genereert. De publicatie van Arup over 3d-geprinte stalen constructieve elementen zorgde voor veel interesse. Het knooppunt maakt deel uit van een grotere structuur met 1600 knooppunten van 1200 afzonderlijk verschillende vormen.
Ondanks het potentieel van 3d metaalprinten voor Arup kwam de implementatie moeilijkheden tegen in de bouwsector. De bouwkamers van de printers zijn klein, de productie gaat langzaam voor 1600 stuks en de kosten zijn hoog. Misschien is de grootste hindernis wel de regelgeving: bouwveiligheidsnormen staan 3d-geprinte onderdelen nog niet toe in kritieke posities.
3Dealise werkte samen met Arup om een hybride productiemethode voor generatieve ontwerpen te testen, gebruikmakend van zowel 3d printen als traditionele technologie. 3Dealise gebruikte een industriële 3d-zandprinter om een zandvorm te printen en werkte daarna met een gieterij om een gietstuk te produceren. Deze aanpak combineert voordelen van 3d printen zoals ontwerpvrijheid, korte levertijd en digitale nauwkeurigheid, met voordelen van traditionele technologie zoals capaciteit om grote producten te produceren en goedkeuring door regelgeving.
Vanwege de complexiteit van het generatieve ontwerp van het knooppunt, zouden conventionele benaderingen voor zandvormontwerp niet werken. Daarom heeft 3Dealise een geheel nieuwe aanpak van vormontwerp ontwikkeld. Als gevolg daarvan moesten ook procesveranderingen in de andere productiestappen worden ontwikkeld en geïmplementeerd.
Samen hebben Arup en 3Dealise het volgende aangetoond:
Ingredients enabling carbon neutrality of warehouse systems
5 oktober 2023 vindt de INCOSE-NL workshop 2023 plaats, met spreker Daan Meijsen van Vanderlande. Tijdens de workshop krijg je inzicht in de verschillende cross-cutting duurzaamheidsperspectieven voor hightech systemen. Bekijk het volledige programma online en registreer nu!
• Hybride 3d printen is technisch en economisch haalbaar voor generatieve ontwerpen;
• Gewichtsvermindering van 75 procent bereikt door een generatief ontwerp in vergelijking met traditionele ontwerpen;
• Levertijd van enkele weken voor 1600 knooppunten, wat veel sneller is dan 3d metaalprinten;
• Productiekosten 90 procent lager dan 3d metaalprinten
• Goedkeuring voor veiligheidsnormen is eenvoudig voor dit proces;
• Duurzamere productiemethode door materiaalbesparingen in de gehele constructie.
