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FLaPPyBot goes DfAM

Wie wirken sich neue Konstruktions- und Fertigungsmöglichkeiten auf die Gestaltung von Industrieprodukten aus?

Mit den Prozessen der additiven Fertigung und des generativen Designs bieten sich für uns Designer und Ingenieure viele neue Möglichkeiten. Wie sich diese auf die Entwicklung und Gestaltung industrieller Produkte auswirken, haben wir anhand eines bestehenden Produktes exploriert. Der „FLaPPyBot“ des DLR diente als Vorlage für unser DfAM-Redesign (DfAM = Design for Additive Manufacturing).

Beginnend bei der grundlegenden Struktur, haben wir die ideale Form des Rahmens von der Software berechnen lassen. Dazu haben wir die Schnittstellen zu den Rädern und weiteren Anbauten definiert und die auf die Bauteile wirkenden Kräfte vorgeben. Das Ergebnis war eine auf Leichtbau und Steifigkeit optimierte organische Struktur. Durch diese Vorgehensweise entsteht ein komplett neuer Aufbau des Rahmens, der als Monobauteil auf die additive Fertigung ausgelegt ist. Als Nächstes folgte die Ausdetaillierung der funktionalen und gestalterischen Aspekte, wie die Integration von Kabelführungen, Anbindungspunkten für Bauteile oder Kühl- und Lüftungskanäle.

Über das Hinzufügen von Leichtbaustrukturen, sogenannter „Lattice Structures“, wird weiteres Gewicht eingespart und die formale Ästhetik des Bauteils bewusst geprägt. Das Ergebnis ist nur ein Bauteil anstelle vieler einzelner Komponenten. Neben der Gewichts- und Materialersparnis entfallen in der Fertigung personalintensive Bearbeitungsprozesse.

Als Designer ist es unser Anspruch, die Gestaltung nicht allein der Software zu überlassen. Dazu haben wir die Formsprache des Rahmens angepasst und als stimmiges Gesamtbild ausgearbeitet, ohne dabei die konstruktiven Vorteile der Berechnungen zu verlieren. Auch bei den Anbauteilen kommen computergenerierte Strukturen zum Einsatz, die sich nicht nur gestalterisch in das Gesamtbild einfügen, sondern darüber hinaus die Steifigkeit der Bauteile erhöhen und zu Materialeinsparungen führen.