Topologická optimalizace dílu s využitím metod generativního designu

Abstract

Diplomová práce se zabývá topologickou optimalizací dílce s využitím metod generativního designu. Cílem práce bylo snížit hmotnost držáku, zlevnit výrobu a seznámit společnost SOMA spol. s r.o. s moderními technologiemi. Optimalizovaným dílcem byl držák žiletky z podélné řezačky Pluto III.2. Úvod práce se věnuje rozboru zadání, a to jak z konstrukčního, tak z technologického hlediska. V praktické části jsou jednotlivé iterace generování topologické optimalizace. Vybrané optimalizované držáky byly podrobeny pevnostnímu výpočtu MKP pro ověření vhodnosti geometrie. V následující kapitole jsou optimalizované geometrie zhotoveny pomocí aditivní technologie výroby. Konkrétně pomocí 3D tisku kovu metodou DMLS. Další částí je testování držáku za chodu stroje. Závěrem práce je technickoekonomické zhodnocení. Optimalizovaný dílec je z technického hlediska vhodný pro využití v praxi. Ale ekonomické zhodnocení vychází lépe pro stávající geometrii držáku žiletky.

The thesis deals with the topological optimization of a part using generative design methods. The aim of the thesis was to reduce the weight of the holder, to make the production cheaper and to familiarize SOMA spol. s r.o. with modern technologies. The optimized part was a razor holder from the Pluto III.2 longitudinal cutter. The introduction of the thesis deals with the analysis of the assignment from the design and technological point of view. In the practical part, the different iterations of generating the topological optimization are presented. The selected optimized holders were subjected to FEM strength calculation to verify the suitability of the geometry. In the following chapter, the optimized geometries are fabricated using additive manufacturing technology. Specifically, using 3D metal printing by the DMLS method. The next section is the testing of the holder while the machine is running. The thesis concludes with a techno-economic evaluation. The optimized part is technically suitable for practical use. But the economic evaluation comes out better for the existing geometry of the razor holder.