Tytuł: Świat Obrabiarek i Narzędzi
Ogólnopolskie Czasopismo Techniczne
GB: The World of Machine Tools & Tools
Częstotliwość: dwumiesięcznik
Nakład: 2000-3000 egz.
Rok założenia: 2006

ISSN: 2353-5555

 

Informacje prasowe

 

EMO Hannover 2019: Inżynieria inspirowana naturą

2019-05-22

Istnieje ugruntowana tradycja młodych przedsiębiorców prezentujących swoje nowe modele biznesowe na EMO Hannover. CellCore, firma założona przez An-dreasa Krügera i dwóch jego kolegów pod koniec 2016 roku, jest jednym z wy-stawców na wspólnym stoisku start-up wspieranym przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Technologii. Ich model biznesowy opiera się na inżynierii biomimetycznej, w której naśladowane są wysoce efektywne struktury naturalne, zoptymalizowane przez ewolucję w ciągu milionów lat (mimesis). Wynalazcy opracowują te konstrukcje pod względem technicznym, aby ulepszyć różne komponenty lub produkty. Może to sprawić, że będą lżejsze, bardziej stabilne lub bardziej sztywne - lub wszystkie trzy jednocześnie. CellCore wspiera MŚP z różnych sektorów we wszystkich aspektach, od opracowania pomysłu po produkcję rzeczywistych prototypów.

 

Inżynieria inspirowana naturą

EMO Hannover 2019, aby zaprezentować ekscytujące start-upy

 

Eksperci Bionics, inżynierowie i programiści z uruchomionego w Berlinie CellCore GmbH wspólnie opracowali nowe oprogramowanie, które optymalizuje struktury techniczne w oparciu o wewnętrzną strukturę kości. Pomaga to ulepszyć istnieją-ce komponenty lub stworzyć całkowicie nowe rozwiązania.

Podróżowanie światłem w kosmos

Dobrym przykładem jest dysza wtryskowa dla małych silników odrzutowych. Współpracując z oprogramowaniem i klasyczną optymalizacją topologii, pracownicy CellCore połączyli siły z Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH i Institute of Space Systems na Uniwersytecie w Stuttgarcie, aby zaprojektować prototyp na komputerze, obliczając optymalne struktury. Oprogramowanie zidentyfikowało części, które miały zbędny materiał z powodu niskiego poziomu napięcia działającego na nie, a także obliczyło części, w których konieczne są struktury wzmacniające. Funkcje dyszy - dostarczanie paliwa i tłumienie drgań - zostały uwzględnione podczas procesu projektowania. Po utworzeniu na komputerze komponentu funkcjonalnego o optymalnych właściwościach technicy mogliby wyprodukować pierwszą rzeczywistą dyszę wtryskową przy użyciu druku 3D. „Stworzenie komponentu, który od tamtej pory przeszedł wymagane testy wytrzymałościowe, zajęło nam tylko dwie pętle programistyczne” - informuje Andreas Krüger, dyrektor generalny CellCore. „Nowa dysza jest imponująca o 83 procent lżejsza niż oryginalny element”. W najbliższych miesiącach biomimetyczna dysza wtryskowa zostanie wysłana w przestrzeń kosmiczną.


Zoptymalizowana dysza wtryskowa satelitarnego steru strumieniowego, która łączy w sobie lekką konstrukcję bioniczną i funkcjonalną integrację zasilania paliwem z tłumieniem drgań. Foto: CellCore GmbH
 

Wysięgnik w lekkiej konstrukcji

CellCore ma również klientów w branży wyścigowej, ponieważ innowacyjne procesy produkcyjne otwierają nowe możliwości optymalizacji masy poszczególnych elementów. Na przykład firma opracowała nowe elementy skrzydła tylnego spojlera samochodu wyścigowego dla zespołu Formula Student Team w TU Berlin. Sercem zoptymalizowanego elementu była specjalna struktura plastra miodu, którą młodzi przedsiębiorcy wydrukowali w jednym kawałku. Rezultatem było nie tylko zmniejszenie masy o 33%, ale także zwiększenie sztywności o 300%. Samochód wyścigowy ze zoptymalizowanym spoilerem tylnym nie tylko osiągnął najlepsze wyniki w konkurencji do tej pory, ale również zdobył pierwszą nagrodę w konkursie na projekt „Najlepsze wykorzystanie tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem” firmy BASF. Firma z siedzibą w Berlinie zaprojektowała element o strukturze plastra miodu jako konstrukcję warstwową z górną warstwą węgla. „To, co nas wyróżnia, to nasza szeroka wiedza na temat aplikacji”, mówi Krüger, wyjaśniając sukces start-up. „Mamy inżynierów z branży lotniczej, motoryzacyjnej i materiałoznawstwa, ale w naszym zespole mamy również doświadczenie w tworzeniu oprogramowania

Wspieranie inspiracji i kreatywności

Dla Krügera najbardziej fascynujące rzeczy w jego pracy to różnorodność tematów i swoboda wypróbowywania nowych rzeczy. Eksperci CellCore są często proszeni o pomoc w konkretnych kwestiach projektowych. Sedus Stoll AG - klasyczny producent krzeseł biurowych - chciał nowych pomysłów na podstawy krzeseł. Dotychczas konstrukcje w kształcie krzyża były używane do łączenia siedzenia z nogami krzesła, a tym samym utrzymywania siedzącej osoby. Inżynierowie CellCore obliczyli całkowicie nowy kształt. „W przeciwieństwie do starej, odlewanej w kształcie krzyża podstawy, stworzyli strukturę przypominającą kość miednicy. Pozwala to nam wykorzystać 21 procent mniej materiału”, informuje CEO. „Opracowanie nie jest gotowe do produkcji seryjnej, ponieważ nie jest jeszcze opłacalne. Jednak takie rozwiązania jak podstawa fotela podkreślają to, co jest możliwe”.


Firma CellCore opracowała bioniczną konstrukcję podstawy krzesła, która łączy zoptymalizowane pod względem przepływu siły kontury z funkcjonalnie stopniowanymi strukturami rdzenia o strukturze plastra miodu. Foto: Sedus Stoll AG

Umowa z IndustrieDesignbüro Panik Ebner wymagała podobnie kreatywnego i przyszłościowego wkładu. Firma CellCore była w stanie pomóc w zweryfikowaniu nowej koncepcji tramwajowej dzięki doświadczeniu w obsłudze różnych struktur i przeprowadzaniu symulacji numerycznych przy różnych obciążeniach. Koncepcja Panik Ebner redukuje masę o znaczną ilość przy zachowaniu tej samej stabilności. Ułatwia to poruszanie się tramwajem, co z kolei oszczędza energię. Tramwaj jest bardziej przestronny i oferuje duże powierzchnie okienne dla pasażerów dzięki otwartej strukturze plastra miodu. „Udało nam się zapewnić niezbędne podstawy teoretyczne dla innowacyjnej koncepcji naszego klienta w odniesieniu do wytrzymałości mechanicznej. Mogą teraz korzystać z naszych wyników symulacji i rozmawiać z potencjalnymi klientami o konkretnym wdrożeniu tramwaju”.


Nowa koncepcja nadwozia pojazdu tramwajowego z sześciokątną konstrukcją nośną opartą na lekkiej konstrukcji i otwartej konstrukcji z dużymi powierzchniami okiennymi. Foto: Panik Ebner Design

 

Brak ograniczeń dla koncepcji bionicznych

CellCore może zapewnić optymalizację techniczną dla wszystkich branż. Obecnie firma współpracuje z ekspertami medycznymi przy opracowywaniu nowych rodzajów ortez - w szczególności wykonanych na zamówienie wkładek ortopdycznych. „Chcieliśmy stworzyć zautomatyzowane metody produkcji wkładek dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów. Technologia druku 3D może zapewnić wyniki idealnie dopasowane do konkretnej stopy” - mówi Krüger. „Obecna ręczna metoda wytwarzania niestandardowych wkładek ortopedycznych jest stosunkowo kosztowna, co oznacza, że wyższa cena druku 3D nie jest tutaj takim problemem”.

CellCore bada również potencjalne obszary optymalizacji w produkcji narzędzi. Dzięki formom wtryskowym, na przykład, sprytne rozmieszczenie kanałów chłodzących i integracja specjalnych struktur kratowych może zwiększyć ilość produkcji i poziomy jakości. Badane są również nowe techniki chłodzenia. CellCore jest aktywnie zaangażowany w sieci badawcze, takie jak sieć Nowhum S dla zoptymalizowanych narzędzi.


Andreas Krüger, CellCore: „Patrzymy w przyszłość i pokazujemy, co jest możliwe już dziś, ale także odkrywamy kierunek, w którym mogą się rozwijać”. Foto: Robert Frank

Niebo jest limitem, jeśli chodzi o wyobrażanie sobie obszarów, w których może zostać wdrożona inżynieria biomimetyczna. Wytwarzanie przyrostowe może nadal wiązać się z wieloma wadami, zwłaszcza w odniesieniu do ceny, „... ale patrzymy w przyszłość i prezentujemy zarówno to, co jest możliwe już dziś, jak i sposoby, w jakie rzeczy mogą się rozwijać w przyszłości."  Młodzi berlińscy przedsiębiorcy korzystają z algorytmów uczenia się. Czy CellCore działa również ze sztuczną inteligencją? „Jasne tak i nie!” odpowiedzi Krüger. „Na mój gust pojęcie sztucznej inteligencji jest bardzo często używane w niewłaściwym kontekście i ma zbyt duże znaczenie.. Jedno jest jednak pewne: lubimy pracować z naturalną inteligencją”.

Autor: Gerda Kneifel, VDW

 

Źródło: VDW German Machine Tool Builders’ Association

 

Archiwum:         


 
Strona wykorzystuje cookie w celach reklamowych i statystycznych oraz w celu dostosowania naszej oferty do potrzeb użytkowników. Korzystając ze strony zgadzasz się na ich zapisywanie w pamięci urządzenia zgodnie z ustawieniami przeglądarki. Więcej informacji znajdziesz w naszej polityce prywatności.