BLOG / 19 ottobre 2022

Ntopology: un software per il design generativo con potenzialità da scoprire

Design generativo, modellazione implicita, texture procedurali e processi di automazione per il design. In altre parole, i punti chiave fondamentali per ottenere parti altamente performanti e riportabili al concetto di “nuova generazione”. Oggi tutto questo e molto altro è possibile grazie all’efficienza dei software disponibili sul mercato, uno tra questi nTopology


Non solo ottimizzazione topologica, quindi: anche un potenziale enorme da impiegare per ottenere il massimo dal design per additive manufacturing.  

La riprogettazione può diventare una vera e propria sfida e in base agli strumenti a disposizione, può essere vinta o no. Quando la parte è destinata, per esempio, a un veicolo elettrico che correrà in una gara automobilistica di Formula SAE, l’attenzione per un risultato eccellente è ai livelli massimi.  

Inizia così l’esperienza di PUNTOZERO con il design per additive manufacturing, l’esperienza per eccellenza in cui l’efficientamento dei componenti è il risultato più importante da ottenere per, ad esempio, il reconcept di uno scambiatore di calore di una macchina da corsa elettrica.  

Design per Additive Manufacturing 

Di cosa si occupa questa specifica area di interesse all’interno del mondo della progettazione sembra chiaro, ma non sempre è così. Il design per additive manufacturing non è altro che il mezzo attraverso il quale il progettista rende vincente e unica nel suo genere la propria idea.  

Suola con struttura lattice - PUNTOZERO - nTopology software

Come? Creando nuovi parametri funzionali per un componente, definendo gli usi per renderlo ancora più performante e poter conservare questa nuova veste per il futuro: un’occasione unica per ottenere parti di qualità superiore e risparmiare tempo e costi durante la fase operativa della produzione. 

Un software come nTopology, quindi, diventa un vero e proprio trampolino di lancio verso i key points fondamentali del design per additive manufacturing. Vediamo quali sono.  

Design generativo  

Se la leggerezza, l’aumento della competitività, delle performance del componente e un abbattimento di costi sono le premesse per orientare il lavoro verso un prodotto vincente, allora è altrettanto vero che il design generativo, a oggi, è uno degli strumenti che permette di ottenere questi obiettivi in maniera veloce e puntuale.  

Come? Grazie al fatto che il design generativo cerca il mix perfetto di parametri ideali all’interno della geometria del progetto stesso. Generando la combinazione parametrale tra il costo, il tempo di realizzazione e la funzionalità migliore, il design generativo è il futuro della progettazione perché cerca alternative vincenti da proporre all’operatore per migliorare il progetto, in tutta la sua profondità.  

Modellazione implicita  

nTopology ha un motore per la modellazione implicita, materia nella quale ogni corpo è definito da una singola equazione matematica. Nel mondo dell’automotive, consumer, business o sportivo che sia, i parametri per creare veicoli funzionali e di grande performance, sono sempre gli stessi: più le macchine riescono a soddisfare criteri di alta prestazione, più queste sono macchine versatili e potenzialmente di grande successo.  

Parte.png

E ogni parte, se costruita al meglio, può essere migliorata grazie al design generativo e meglio identificata con la modellazione implicita. La possibilità di avvantaggiarsi di queste due importanti features permette al progettista di considerare i fattori realmente migliorativi di un progetto, trascurando passaggi inutili ed evitando colli di bottiglia durante il processo di creazione del prodotto.  
Questo non significa che il pezzo iniziale non vada bene ma che può migliorare e non poco.  

Texture procedurali  

La qualità del visibile definita dalla perfezione di un algoritmo matematico. I tentativi di dare una immagine visiva alla texture procedurale possono essere infiniti, ma la realtà parla da sola, e con poche parole: legno, marmo, pietra o metallo. Queste sono solo alcuni degli esempi che è possibile riferire ma molteplici sono le possibilità di realizzazione con un software con nTopology, che può mettere in concerto questa e altri feature che creano funzionalità performanti uniche nel suo genere, se le pensiamo adattate a un pezzo.  

 Automazione del processo di design 

Come per altre potenzialità che emergono dall’uso di nTopology, anche con questa abbiamo la certezza che il suo utilizzo sia uno strumento validissimo per l’accelerazione dei processi di produzione.  

L’automazione, infatti, specie nel processo di design, ha tra i suoi obiettivi la possibilità di valutare il prodotto senza costruirlo nella realtà. All’interno del processo di design, è molto utile per capire, comprendere e ottimizzare la potenza del design per additive manufacturing, anche e soprattutto in ottica di ricerca delle soluzioni e dei parametri ideali per un prodotto di cui ci si prefigge la realizzazione.  

Design per additive manufacturing e sostenibilità 

Può sembrare un collegamento azzardato ma il DfAM è grande amico della sostenibilità. Con questo processo, infatti, un pezzo precedentemente ottimizzato è al massimo delle sue potenzialità e, se alleggerito sensibilmente, può andare oltre le aspettative iniziali di performance.  

Dettaglio-scambiatore.png

E non solo: essere sostenibili vuol dire anche utilizzare solo il materiale davvero necessario per la costruzione di una parte, oppure valutare l’ottimizzazione, che permette di eliminare, prima della costruzione, il “superfluo”. E in questo i key points che abbiamo precedentemente individuato sono formidabili perché realmente vengono incontro alle esigenze del progettista, restando “sensibili” a temi così importanti oggi come il rispetto dell’ambiente.  

PUNTOZERO: Il caso dello scambiatore di calore 

Dai ragionamenti alla realtà: accendiamo il riflettore su un caso di studio pratico.  

Scambiatore-PUNTOZERO.png

Scenario: Formula SAE, competizione per automobili elettriche da corsa.  
Attori: Dynamis PRC, il team Formula Student del Politecnico di Milano che ha collaborato con PUNTOZERO per un redesign dello scambiatore di calore destinato alla macchina del team stesso e che andrà a competere alla Formula SAE.  

Dopo attente riflessioni, gli operatori dei team hanno optato per ottimizzare il componente con il design per additive manufacturing cercando di riprodurre, nella parte contenente, le scanalature una struttura giroide che ricorda la cosiddetta shark scale e che permette ai fluidi di passare con maggiore facilità e più velocemente.  

 Il risultato 

Tra gli altri, l’ottenimento di: 
  • Un componente più leggero del 25% rispetto al peso iniziale 
  • Area dedicata allo scambio termico aumentata di 3 volte  
  • Passaggio di fluidi più uniforme e veloce 
 Il pezzo è stato realizzato in stampa 3D metallo, con un materiale simile all’alluminio puro. La gara è stata disputata e la performance della macchina valutata attentamente anche in base agli accorgimenti presi.  

Il pezzo potrà così essere esaminato, capito ed opportunatamente rivisto in base alle performance ottenute e alle previsioni sul risultato desiderato.  

Quanto e come è utile nTopology per la progettazione delle parti, lo dice Francesco Leonardi, co-founder di PUNTOZERO: “Strategie e metodi di progettazione sono oggi fondamentali per evolvere i prodotti e sfruttare il pieno potenziale delle tecnologie additive. Per l’ingegnere oggi gli strumenti come software di simulazione o di calcolo sono indispensabili. Per noi nTopology è uno di quegli strumenti che ci consente di trasformare calcoli, soluzioni ed intuizioni in componenti reali permettendoci costantemente di focalizzarci sul miglioramento ingegneristico.”

Scopri di più su nTopology

X
ISCRIVITI ALLA NEWSLETTER
Iscriviti alla Newsletter