Entrevista de experto:CEO de nTopology sobre el avance del potencial de AM con software de diseño generativo

Hoy en día, los ingenieros tienen un arsenal de herramientas de software avanzadas que les ayudan a resolver problemas complejos de ingeniería en la fabricación aditiva. Una de esas herramientas es el software de diseño generativo, que utiliza una potente computación para producir variaciones de diseño innovadoras.

Cuando se combina con AM, el diseño generativo ayuda a reducir los costos de fabricación, mientras crea estructuras livianas y altamente complejas que serían difíciles, si no imposibles, de producir con procesos tradicionales.

Para obtener más información sobre el software de diseño generativo, hablamos con Bradley Rothenberg, director ejecutivo de nTopology, empresa con sede en Nueva York que proporciona software de ingeniería, nTop Platform, tanto para fabricación convencional como para AM. Discutimos qué hace que el diseño generativo sea crucial para la AM, la interoperabilidad del software y las interesantes tendencias en el diseño de la AM.

¿Puede contarme un poco sobre nTopology?

nTopology es una empresa de software de ingeniería fundada en 2015. Tiene su sede en la ciudad de Nueva York, en el corazón de Manhattan.

En 2019 lanzamos nTop Platform para capacitar a los ingenieros para diseñar productos revolucionarios.

En la actualidad, miles de ingenieros utilizan nuestro software en cientos de empresas de ingeniería en sus proyectos más avanzados en las industrias aeroespacial, automotriz, médica y de consumo.

¿En qué se diferencia la plataforma nTop de otras soluciones de software de diseño 3D que ya existen en el mercado?

nTopology adopta un enfoque completamente diferente de cómo representamos la geometría, que es como una ecuación en lugar de un BRep o una malla.

Las herramientas CAD existentes se construyeron originalmente para crear dibujos de piezas, mientras que nuestro software se construye desde cero para fabricar piezas según los requisitos de ingeniería.

La geometría en nTop Platform que se representa como una ecuación nos permite hacer geometrías increíblemente complejas extremadamente rápido, y luego a partir de ese 'diseño', podemos hacer un flujo de trabajo reutilizable para que si hay un cambio de diseño requerido podemos modificar la ecuación y las actualizaciones de geometría sin errores de reconstrucción.

¿Por qué herramientas como la optimización de topología y el diseño generativo son tan cruciales para el proceso de fabricación aditiva?

El diseño generativo permite al ingeniero explorar el espacio de diseño de formas que no son posibles con prueba y error manual. También permite al ingeniero explorar soluciones que pueden no haber sido intuitivas dada su comprensión de los materiales y la física.

El enfoque de nTopology para el diseño generativo permite al ingeniero ver y manipular cada parámetro de la ecuación del diseño generativo. No es un sistema de "caja negra" en el que carga algunas restricciones de diseño y descarga una "solución" sin poder ver qué impulsa la geometría o cómo modificarla.

Creemos que el diseño generativo es una herramienta para ayudar al ingeniero a explorar y colaborar, no una solución de un solo clic.

El diseño para la fabricación aditiva (DfAM) abre nuevas oportunidades y desafíos. ¿Puede compartir algunos consejos que pueden ayudar a los ingenieros y diseñadores nuevos en AM a comenzar con DfAM?

Recomendamos obtener asesoramiento de aquellos que han pasado por el proceso de adopción de AM.

La industria ha pasado por un viaje desde la creación de prototipos, el reemplazo de piezas existentes hasta el diseño real de AM, y vemos que la mayoría de nuestros clientes han pasado por el mismo viaje y ahora están en la etapa de diseño de AM. .

También es importante comprender que cada proceso tiene restricciones de diseño tremendamente diferentes, por lo que conocer el proceso para el que está diseñando es crucial.

Jennifer Bracken de Penn State ha creado el Hoja de trabajo de GAPS para la fusión de lecho de polvo láser que es un gran ejemplo de dar una guía sobre si su diseño es adecuado para el proceso. Esto cubre la geometría, pero para hacer un caso de negocios le recomendamos que obtenga el consejo de alguien con experiencia.

¿Qué aplicaciones pueden beneficiarse más de la combinación de diseño generativo y AM?

En nTopology, vemos la adopción del diseño generativo en varias corrientes diferentes. Uno es el diseño de experimentos, ejecutando scripts para crear miles de diseños para luego simularlos o probarlos físicamente.

Otra es la exploración de la geometría de la superficie, como la optimización de la topología, para ayudar a equilibrar el equilibrio entre el peso y la resistencia o rigidez.

El tercer caso es la creación de propiedades materiales a través de mesoestructuras, ya sea para imitar la densidad ósea en implantes médicos u optimizar las propiedades térmicas en la disipación de calor.

Si bien algunos de estos pueden y son utilizados por nuestros clientes con otras técnicas de fabricación, la fabricación aditiva se presta mejor con la libertad adicional (o restricción) de definir las propiedades del material y la geometría al mismo tiempo.

Uno de los problemas que vemos en el ecosistema del software de impresión 3D es la falta de una mayor interoperabilidad. ¿Qué piensas sobre eso?

Hemos trabajado duro en nTopology para jugar bien con la mayor cantidad posible de proveedores de software y hardware.

No existe una solución de formato de archivo para todas, pero con la complejidad de los datos que comunicamos al proceso de fabricación, consideramos que es fundamental crear un flujo de datos lo más fluido posible para nuestros clientes.

Hemos adoptado el formato 3MF que es muy eficiente en un número creciente de escenarios de intercambio, así como también exportamos formatos de corte como CLI y CLF, así como pilas de mapas de bits e incluso CSV, que pueden incluir información como la velocidad del láser y potencia.

También aceptamos CAD nativos, mallas, datos de simulación directamente de herramientas como ANSYS y ABACUS, así como formatos más oscuros y personalizados como cuadrículas de voxel. Y lo que será cada vez más importante es que tendremos acceso a la línea de comandos para conectarnos a herramientas como ModeFRONTIER, Python y bueno, Excel.

El intercambio de datos está en el centro de todo lo que hacemos.

¿Hay alguna tendencia en AM que le entusiasme más?

Estamos más emocionados cuando vemos que los diseños pasan de los laboratorios de I + D y de creación de prototipos a piezas críticas de uso final.

Estamos emocionados de ver que nTopology ayuda a desbloquear las limitaciones de geometría que los ingenieros enfrentaban con los sistemas CAD tradicionales para realizar productos de mayor rendimiento con una eficiencia mucho mayor.

Finalmente, estamos emocionados de ver la mayor adopción de nuevos enfoques de diseño e ingeniería que abordan la libertad Y las limitaciones de cada uno de los diferentes procesos en AM.

¿Qué hay en el horizonte para nTopology?

Planeamos utilizar nuestra financiación reciente para acelerar el desarrollo de la plataforma nTop y aumentar nuestra presencia internacional en el mercado de AM y más allá.

Si bien muchos de nuestros primeros clientes nos adoptaron como su herramienta DfAM, algunos de nuestros clientes más importantes ya nos utilizan para otros procesos de fabricación, desde el diseño de moldes de inyección y el laminado de materiales compuestos hasta la perforación de millones de agujeros en una placa de metal.

¿Hay alguna reflexión final que le gustaría compartir con nuestros lectores?

Nos gustaría agradecer a todos por todo su apoyo hasta ahora, hemos recibido una gran cantidad de comentarios que han impulsado directamente la hoja de ruta para nuestro desarrollo de software para garantizar que ayudemos a obtener el máximo valor posible de sus procesos de fabricación avanzados.

Echamos de menos verlos a todos en persona, pero si desea ver una actualización de lo que estamos haciendo, visite nuestro sitio, ya que constantemente realizamos demostraciones rápidas cada semana, seminarios web más profundos con algunos de nuestros clientes y socios además de albergar series regulares de DfAM donde tenemos a expertos de todo el mundo presentes sobre su enfoque del diseño para AM.

Y finalmente gracias a AMFG por la oportunidad de discutir temas que nos gustan.