Titolo: Un nuovo algoritmo ispirato alla natura migliora l’efficienza delle strutture di supporto nella stampa 3D in metallo
Autori: Ricercatori di Cenit e TUHH
Introduzione: Un algoritmo innovativo, sviluppato dai ricercatori della TU Hamburg e Cenit, sta rivoluzionando la stampa 3D di strutture di supporto in metallo, rendendo il processo più efficiente ed economico. L’algoritmo si basa sull’ispirazione dalla natura, in particolare dalla crescita degli alberi, per ottimizzare le strutture di supporto utilizzate nella fusione laser a letto di polvere del titanio (PBF-LB/M).
Sfondo: Le strutture di supporto nella stampa 3D in metallo sono fondamentali per la realizzazione di geometrie complesse. Tuttavia, spesso vengono costruite in modo non ottimale, utilizzando più materiale del necessario e aumentando i tempi di stampa. Questo problema ha portato i ricercatori a cercare nuovi approcci per migliorare la produzione di queste strutture di supporto e ridurre i costi e i tempi di produzione.
Il progetto “Alberi come strutture di supporto efficienti nella produzione additiva (BEST)”: Il progetto BEST mira a sviluppare un algoritmo che migliori la qualità delle strutture di supporto nella stampa 3D in metallo. Per farlo, i ricercatori hanno esaminato i metodi utilizzati dalla natura nella costruzione e nella crescita degli alberi. Questo approccio bio-ispirato ha portato allo sviluppo di un algoritmo e di uno strumento assistito da computer che genera strutture di supporto a forma di albero per componenti prodotti in modo additivo.
Metodologia: Il team di ricerca ha combinato simulazione 3D, progettazione generativa e botanica algoritmica per creare lo strumento assistito da computer. Le strutture di supporto devono dissipare il calore, assorbire le sollecitazioni e supportare le sporgenze geometriche, obiettivi che sono stati raggiunti utilizzando i principi della crescita inversa degli alberi.
L’algoritmo sviluppato consente alla struttura di supporto simile ad un albero di crescere al contrario, dalla chioma al tronco. Questo approccio bio-ispirato ha portato allo sviluppo di un concetto di supporto ottimizzato che aumenta l’efficienza delle risorse nella produzione additiva, riducendo i tempi di produzione e il consumo di materiale ed energia.
Risultati e impatto: Grazie all’algoritmo e allo strumento sviluppati nel progetto BEST, è ora possibile creare strutture di supporto più efficienti nella stampa 3D in metallo. Il nuovo approccio consente di ridurre i tempi di produzione e il consumo di materiale ed energia, rendendo la produzione additiva più sostenibile ed economica. Inoltre, la migliore qualità delle strutture di supporto potrebbe aprire la strada a nuove applicazioni
