Was ist Topologieoptimierung?
Topologieoptimierung ist eine computergestützte Methode zur Ermittlung der materialeffizientesten Bauteilgeometrie unter definierten Lastbedingungen. Ein Algorithmus berechnet, welche Materialbereiche für die strukturelle Funktion notwendig sind und entfernt überflüssiges Material konsequent.
Topologieoptimierung und 3D Druck
Die durch Topologieoptimierung erzeugten Geometrien sind oft organisch, von herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht herstellbar – aber ideal für den 3D Druck. SLA und SLS-Systeme können diese komplexen Formen direkt aus CAD-Daten produzieren, was Topologieoptimierung und additive Fertigung zu einem mächtigen Duo macht.
Ziele der Topologieoptimierung
Typische Ziele sind die Minimierung des Bauteilgewichts bei gleichzeitiger Gewährleistung der strukturellen Anforderungen. Dies ist besonders relevant in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und in der Medizintechnik, wo Gewichtseinsparungen direkte wirtschaftliche oder technische Vorteile haben.
Software-Tools
Bekannte Software für Topologieoptimierung ist u.a. Altair OptiStruct, Autodesk Fusion 360 Generative Design und SolidWorks Simulation. Viele CAD-Pakete bieten inzwischen integrierte Funktionen für Topologieoptimierung.