Легка конструкція в екстремальних видах спорту Прес-центр Autodesk Німеччина
26 квітня 2018 р
Виробництво добавок та генеральний дизайн дозволяють вдосконалити осі скейтборду
Часто можна знайти вдосконалену полегшену конструкцію в автоспорті або в аерокосмічній галузі, де на перший план висуваються швидкісні та міцні конструкції. Але навіть в екстремальних видах спорту, таких як спуск на довгих сноубордах, коли гонщики зі спеціальними скейтбордами на крутих спусках досягають швидкості понад 100 км/год, вага та структурні властивості спортивного обладнання мають вирішальне значення для управління та спритності.
Для цього необхідні, зокрема, осі скейтборду. Для того, щоб це структурно оптимізувати, тодішній студент Філіп Мангер розпочав проект T.O.S.T (Topology Optimized Skateboard Trucks) разом із Fraunhofer IWU Dresden та Autodesk як частину своєї дипломної роботи. Його мета: спроектувати та виготовити топологічно оптимізовану вісь у власному будинку, яка повинна мати однакову або вищу жорсткість, ніж звичайні моделі, при цьому бути легкою.
Сили, що діють на осі під час руху, спочатку збирали та оцінювали лонгбордом, оснащеним датчиками. На основі цієї інформації Філіп Мангер розробив різні варіанти осі, завдяки чому гібридна версія, що складається з органічних та гратчастих структур, виявилася найбільш ефективним підходом. Оптимізація топології, проведена за допомогою Autodesk Fusion 360, та використання генеративного дизайну з Autodesk Netfabb призвели до форми, схожої на скелет із внутрішніми брусками. Замість довгого пошуку найкращого розташування оптимальну структуру та товщину сітки можна було швидко знайти завдяки генеративному підходу.
Хоча традиційно було б розроблено обмежену кількість моделей, які потім потрібно було б ретельно перевірити на їх придатність, у проекті T.O.S.T алгоритм в Autodesk Netfabb пройшов безліч можливих рішень і, таким чином, самостійно розробив оптимізований за вагою ідеал, який найкраще відповідав необхідним параметрам. Для того, щоб мати можливість порівняти структуру зі структурою звичайних осей, Мангер створив 3D-скани комерційно доступних осей і перетворив отримані таким чином дані за допомогою Netfabb та Fusion 360 у 3D-моделі САПР, які можна було порівняти безпосередньо з новими конструкціями.
Вже на початку проекту було ясно, що вісь повинна бути виготовлена додатково за допомогою процесу лазерного плавлення. Завдяки такому підходу "Дизайн для адитивного виробництва" (DfAM), який можна перенести безпосередньо до незліченних інших областей застосування та галузей, весь процес проектування та виготовлення може бути реалізований економічно та економічно. В якості матеріалу був використаний титан, оскільки метал має високий рівень захисту від корозії та надзвичайну міцність. Порівняно зі звичайними осями, використані технології призвели до зниження ваги на 25-32 відсотки, тоді як жорсткість осі зросла на 15-18% у порівнянні з іншими моделями.
