Kompozitní skořepinový volant s optimalizovaným porézním jádrem vyrobeným aditivní technologií výroby

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23210%2F22%3A43966091" target="_blank" >RIV/49777513:23210/22:43966091 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.rti.zcu.cz/cs/Cooperation/applied_outputs.html" target="_blank" >https://www.rti.zcu.cz/cs/Cooperation/applied_outputs.html</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Kompozitní skořepinový volant s optimalizovaným porézním jádrem vyrobeným aditivní technologií výroby

Popis výsledku v původním jazyce

Jedná se o funkční vzorek, který byl vytvořen jako případová studie k ověření možností využití optimalizovaných porézních struktur (tzv. lattice) vyráběných aditivní technologií výroby použitých jako funkční jádro pro uzavřené skořepinové kompozitní konstrukce. Struktura zajišťuje jednak zlepšení deformačně napěťových vlastností výsledné struktury při zajištění nízké hmotnosti tak i zahrnuje funkční prvky ve formě prostupů a otvorů pro integrovanou elektroniku a spoje. Přičemž struktura byla vytvořena za pomocí numerických simulací v kombinaci se specializovanými metodami strukturálních optimalizací, které umožňují propojení topologické optimalizace s optimalizací porézních struktur (dle rozložení napěťových/deformačních složek ve struktuře dochází k zjemnění buněk a růstu průměru mřížky). Díky využití aditivních technologií výroby je možno vytvořit velmi rychle i velmi komplexní struktury tohoto typu a snadno tak nahradit konvenční pěnové či voštinová jádra pro kompozitní skořepinové díly, a to navíc se zvýšením jejich funkčních vlastností.

Název v anglickém jazyce

Composite Steering Wheel with Optimized Lattice Core Made with Additive Manufacturing Technology

Popis výsledku anglicky

This is a functional sample that was created as a case study to verify the possibilities of using optimized porous structures (so-called lattice) produced by additive manufacturing technology used as a functional core for closed composite shell structures. The structure improves the deformation-stress properties of the final structure while ensuring low weight and includes functional elements in the form of channels and holes for integrated electronics and connections. The structure was created with using numerical simulations in combination with specialized structural optimization methods, which ensure the connection of topological optimization with the optimization of porous structures (according to the distribution of stress/deformation components in the structure, the cells are refined and the lattice diameter increases). Thanks to the use of additive manufacturing technologies, it is possible to create very quickly of the very complex structures of this type and easily replace conventional foam or honeycomb cores for composite shell parts with an increase in their functional properties.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20301 - Mechanical engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EF18_069%2F0010040" target="_blank" >EF18_069/0010040: Výzkum aditivních technologií pro budoucí uplatnění ve strojírenské praxi - RTI plus</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

FV017/2022/21200

Číselná identifikace

FV017/2022/21200

Technické parametry

Funkční vzorek, byl vytvořen jako případová studie k ověření možností využití optimalizovaných porézních struktur vyráběných aditivní technologií výroby použitých jako funkční jádro pro uzavřené skořepinové kompozitní konstrukce. Struktura zajišťuje jednak zlepšení deformačně napěťových vlastností výsledné struktury při zajištění nízké hmotnosti tak i zahrnuje funkční prvky ve formě prostupů a otvorů pro integrovanou elektroniku a spoje. Přičemž struktura byla vytvořena za pomocí numerických simulací v kombinaci se specializovanými metodami strukturálních optimalizací, které umožňují propojení topologické optimalizace s optimalizací porézních struktur. Díky využití aditivních technologií výroby je možno vytvořit velmi rychle i velmi komplexní struktury tohoto typu a snadno tak nahradit konvenční pěnové či voštinová jádra pro kompozitní skořepinové díly, a to navíc se zvýšením jejich funkčních vlastností.Předmětný výsledek vznikl v přímé souvislosti s projektem č.CZ.02.1.01/0.0/0.0/ 18_069/0010040, bližší informace u Ing. Františka Sedláčka, Ph.D., Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 2732/8, 301 00, IČ 49777513, e-mail: fsedlace@rti.zcu.cz, tel. 377 638 755.

Ekonomické parametry

Výsledek představuje případovou studii pro ověření možností použití 3D tištěných porézních struktur jako náhrad za tvarové (pěnové či voštinové) jádra u kompozitních skořepinových dílů. Využití náhrad konvenčních tvarových jader za optimalizované 3D tištěné porézní struktury umožní rychlou a efektivní výrobu tvarově komplexních jader s vyššími funkčními vlastnostmi (předtištěné integrované spoje, úchyty a průchodky pro případnou elektroinstalaci či mechatroniku). Tím dojde ke značnému zkrácení předvýrobní fáze tohoto typu komponent a odstranění nutnosti výroby jinak potřebných podpůrných forem a přípravků. S čímž je přímo spojené i citelné snížení nákladů pro výrobu prototypů či v kusové až malosériové výrobě.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

49777513

Název vlastníka

Západočeská univerzita v Plzni

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

https://www.rti.zcu.cz/cs/Cooperation/applied_outputs.html