3D print

12.10.2017
3 min læsetid

Professor: "3D-print er den ultimative frihed"

Det er lykkedes danske forskere gennem topologioptimering at lave en vinge til den enorme Boeing 777. Det er 3D-printteknologien, der for alvor har gjort det muligt, og det mener professor Ole Sigmund er den ultimative frihed.

af Morten Scriver Andersen

I Danmark er vi helt fremme på beatet, når det kommer til disciplinen topologioptimering, der med modningen af 3D-printteknologien for alvor er blevet aktuel i industrien.

Topologioptimering er en metode til at spare vægt på mekaniske konstruktioner ved at finde den form – topologi – der giver den bedst mulige materialeudnyttelse. Al overflødig vægt skæres med andre ord fra. Det kunne være en flyvemaskinevinge, et bilkarosseri eller for den sags skyld et højhus, hvor man gerne vil spare så meget materiale væk som muligt uden at gå på kompromis med konstruktionernes stivhed.

”Topologioptimering går hånd i hånd med 3D print. Fordi vores metode giver nogle meget eksotiske og ekstreme strukturer, og det er netop sådan noget, 3D-print kan fremstille,” siger Ole Sigmund, der er professor ved DTU Mekanik.

3D-print er guf

Ole Sigmund er leder af en gruppe, som i mange år har forsket i topologioptimering. De har for nylig lavet et uset præcist bud på, hvordan en vinge på den enorme Boeing 777 kan laves. Også konkurrenten Airbus har med brugt metoden til at optimere deres A380.

”De har brugt topologioptimering til at optimere alle ribbestrukturerne indeni, så der er ikke nogle cirkulære huller eller lige linjer. Det er nogle meget organiske former, som er kommet ud af vores optimeringsprincipper,” forklarer Ole Sigmund.

Ole Sigmund og DTU-gruppens metode er grundlæggende et stykke software, som du føder information til, om hvilke randbetingelser din konstruktion skal opfylde. Det kunne være, hvilken ydre form den skal have, hvor den er understøttet og hvilke former for belastning, den skal udsættes for. Så finder programmet gennem tunge beregninger frem til det optimale design, og ud kommer der en struktur, som ifølge Ole Sigmund ofte er lettere eller måske endda stærkere, end hvad du intuitivt kunne være kommet frem til.

”3D-print giver den ultimative frihed til at bygge ting, som man ikke kan støbe eller fræse. Man kan lave komplekse geometrier, og det er netop guf for topologioptimeringen, fordi den ofte resulterer i komplekse geometrier,” forklarer Ole Sigmund.

”Topologioptimeringen har været undervejs i 30 år. I starten sagde folk, ’ja det er meget godt, du kan komme frem med sådan nogle strukturer, men du kan jo ikke fremstille dem’,” siger Ole Sigmund.

Læs med hos Ingeniøren for billeder og nærmere forklaring af den topologioptimerede Boeing-vinge.