Добавить новость
smi24.net
News in English
Июль
2023

Design for sustainable AM

0

When it comes to designing for additive manufacturing, what are the key considerations for engineers, and how can these be applied to ensure sustainable product design?

For high-performing industrial applications, lightweighting essentially involves making a part stronger using less material. However, there is usually a trade-off between cost and the method used to achieve this. For instance, with subtractive manufacturing processes, the more you take material out of a structure, the higher the cost due to additional machining operations. However, using additive manufacturing to lightweight a part can decrease its cost, as generally material usage is a big portion of the total manufacturing cost.

In the past, lightweighting attempts have focused largely on replacing materials with other more lightweight alternatives. Now, engineers have entered the next phase of lightweighting by looking at how parts can be re-engineered to take full advantage of new manufacturing methods.

At the core of these efforts is Design for Additive Manufacturing (DfAM), which can be achieved through sophisticated 3D printing engineering software that offers topology optimisation, generative design, and other vital tools to improve part design. nTop (formerly nTopology) is one key player in this field, with its engineering software for advanced manufacturing enabling engineers to design complex parts with 3D printing that were previously impossible. Through the platform, users can design with complexity while encoding the logic of their design for automation.

Considerations for engineers

So, what do engineers need to consider when taking a DfAM approach to lightweighting? Todd McDevitt, Director of Product Management at nTop, explains: “Engineers need to consider how they can design specifically to take advantage of particular additive manufacturing methods. Most design engineers are familiar with conventional manufacturing methods like casting and injection moulding, and there are many similar considerations for designing with these techniques as there are with 3D printing, for example, minimal wall thickness.”

However, there are additional considerations that engineers must take into account when designing a part that will be 3D printed. “When you additively manufacture something, you’re printing layer by layer. So, if you have an arched shape in your structure, you’re going to need to provide some support for that arch during printing,” McDevitt adds. “This is what we call an overhang angle. Assessing and designing for the overhang angle is important, and requires a manufacturing support which becomes part of the printed structure that you need to consider in your design. Manufacturing the support requires additional material and printing time, which you want to try and minimise, so this needs to become part of an engineer’s thought process during the design phase.”

Another important consideration is the print orientation, he continues: “When you’re printing a part layer by layer, the structure is inherently going to be a little bit weaker in the direction in which you are printing, and the structural integrity between the layers might not be as great. So, engineers must think about the orientation of the printing process, which is also important when deciding on the required supports for the print.”

Particularly in regard to cost, being aware of the build volume of the 3D printer to be used is also crucial. “The build volume space is not a commodity, it is expensive. So, you want to pack as many parts into that build volume as possible. This also comes into play with print orientation: by adjusting the print orientation, you have to think about both the strength of the part and how many parts you can get into the build line to print at once.”

More Sustanable design

On a surface level, additive manufacturing can be a more sustainable method of producing lighter parts, as it generally requires less material. However, support materials are still needed to produce many of these parts, and these materials ultimately still end up as waste once they have been removed during post-processing. Therefore, the sustainability of DfAM can be far better assessed by looking at a part’s impact once it is in use, says McDevitt.

“There’s lots of benefits to taking weight out of a product,” he explains. “From an emissions standpoint, taking weight out of a car or airplane can deliver significantly improved fuel efficiency, and this is where the impact on sustainability is huge.”

According to McDevitt, these are the kinds of considerations that engineers must be aware of during the design phase, looking not just at how parts can be produced more sustainably, but also at the impact they will have during their lifecycle once in use. Naturally, there are trade-offs that engineers will face when designing for sustainability, as there is pressure to print parts both economically and quickly, too.

This is usually decided on a case-by-case basis. For instance, in one scenario printing supports could slow down the manufacturing process as removing these supports can be a time-consuming process that requires extra machinery. However, in another scenario, manufacturing supports can actually accelerate the printing process, as the quality of the support material does not matter because it will just be thrown away, meaning the printer can fly through this stage fairly quickly. These considerations all need to be made during the design process, depending on the nature of the part, the ratio of part material to support material, and what each of these materials are made up of.

“Then there are other arguments,” McDevitt continues. “When designing for additive manufacturing, you need to consider where you are putting the printer, environmental control, the printer’s requirements, humidity and other factors, all of which will have an impact on the sustainability of the manufacturing process. Most importantly, though, it is crucial for engineers to take a step back and look at the design of a part not only during the manufacturing process, but also regarding how it will impact the environment throughout its entire life.”








Институт проблем биорегуляции презентовал решения для репродуктивного здоровья на фестивале “Здорово на все 100”

Типы питания в отелях: от континентального завтрака до «Ультра все включено»

Эндокринолог Филатова: меню против боли при ПМС

Скидки до 25% в 14 жилых комплексах MR


Midfielder frustrated as price tag blocks career changing move to Man United

1 dead, 2 injured after motorcycle crash in Queensbury

MTV VMAs 2025 First Performers Revealed: Sabrina Carpenter, J Balvin, Ricky Martin & More!

Samsung’s budget Galaxy Buds 3 FE are here


«АЛМИ Партнер» и «КРЕДО-ДИАЛОГ» подтвердили совместимость «АльтерОС» с решениями ТИМ КРЕДО

Лариса Долина отметит свой юбилей грандиозным концертом «В кругу друзей» на сцене Государственного Кремлевского Дворца

Полёт пройдёт отлично

На Большом Смоленском мосту смонтировали противовесные блоки разводного пролета


NEOWIZ и Mad Mimic готовят мобильную версию рогалика Dandy Ace

Состоялся релиз RPG-выживача Dead Impact в App Store и Google Play

Block Fortress 2 выйдет на iOS в середине сентября

Roco Kingdom Mobile обзавелась примерной датой релиза в Китае



SpaceVM от «ДАКОМ М» успешно прошла тестирование на совместимость с сервером Delta Serval компании Delta Computers

Строительство премиального курортного комплекса в Ялте обойдется в 26 млрд рублей

Лариса Долина отметит свой юбилей грандиозным концертом «В кругу друзей» на сцене Государственного Кремлевского Дворца

«Индекс ATI.SU, FTL РФ» теперь отражает ежедневную динамику цен на грузоперевозки


В Тверской области один москвич украл у другого дорогие запчасти с гидроцикла

Лариса Долина отметит свой юбилей грандиозным концертом «В кругу друзей» на сцене Государственного Кремлевского Дворца

Врач-косметолог Мадина Осман: какие процедуры стоит сделать в начале осени

Дерматолог Энгельгардт перечислила продукты, из-за которых обостряются все кожные проблемы


Travel-эксперт Тариел Гажиенко: куда можно бюджетно слетать осенью

«Привыкла к тюрьме»: адвокат Блиновской рассказала о ее жизни в СИЗО и ожидании этапа

Elasticspace.app: от автоматизации офиса — к цифровой платформе, где всё работает по одной логике

Нацпроект "Новые материалы и химия" комплексно изменил систему подготовки кадров


Блинкова потерпела поражение от Мертенс в первом раунде турнира в Монтеррее

Анастасия Захарова выходит в полуфинал турнира WTA в Кливленде

Самсонова положит конец поражениям? Самсонова — Долхайд: прогноз и ставка

Вероника Кудерметова может выйти этой ночью в финал турнира в Цинциннати


Travel-эксперт Тариел Гажиенко: куда можно бюджетно слетать осенью

Нацпроект "Новые материалы и химия" комплексно изменил систему подготовки кадров

«Привыкла к тюрьме»: адвокат Блиновской рассказала о ее жизни в СИЗО и ожидании этапа

Замглавы "Ельцин-центра" Телень осудили за репост записи "Нет войне"


Музыкальные новости

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

На благотворительном маркете в Москве выставят на продажу вещи Тимати

Для участников конкурса "Это у нас семейное" открылись задания от Игоря Бутмана и Дмитрия Маликова

Что делали в Великую Отечественную родители Аллы Пугачевой, откуда у ее отца боевые награды? Рассказываю подробно


«АЛМИ Партнер» и «КРЕДО-ДИАЛОГ» подтвердили совместимость «АльтерОС» с решениями ТИМ КРЕДО

Строительство премиального курортного комплекса в Ялте обойдется в 26 млрд рублей

SpaceVM от «ДАКОМ М» успешно прошла тестирование на совместимость с сервером Delta Serval компании Delta Computers

«Индекс ATI.SU, FTL РФ» теперь отражает ежедневную динамику цен на грузоперевозки


Яна Рудковская рассказала о роли крёстной Сергея Зверева-младшего

Волонтер СВО пригласил Меланию Трамп в Донецк

Лариса Долина отметит свой юбилей грандиозным концертом «В кругу друзей» на сцене Государственного Кремлевского Дворца

Хачанов возглавил список российских теннисистов по рейтингу АТР


Наш ответ Харлею: новый российский мотоцикл представили в Москве

В центре столицы сотрудники Росгвардии помогли священнослужителю завести заглохший автомобиль (видео)

Путепровод СБВ: пройдено 9 метров над железнодорожными путями

Коллапс на складах Ozon: доставки заказов в Карелию задерживаются


Швейцария предоставит Путину иммунитет от преследования МУС для переговоров

Путин провёл телефонный разговор с турецким президентом

В Еврейской автономной области стартует реализация программ целевого обучения для учителей

Путин прокомментировал экономические показатели Еврейской автономной области


В Москве спасли отца главкома ВСУ Сырского от смертельной болезни


Блогера Никиту Ефремова задержали в Шереметьево за финансирование ФБК*

У задержанного в Москве Никиты Ефремова нашли признаки схем ухода от налогов

Блогер Никита Ефремов задержан по обвинению в пожертвованиях для ФБК*

«Короля кроссовок» Никиту Ефремова задержали за финансирование ФБК*


Установка раковины: последовательность работ и ошибки

Врач-косметолог Зухра Балакеримова: какие косметологические процедуры помогут в снижении веса

В Москве ветеринары спасли собаку с опухолью весом 7 килограммов

Нагноение или сепсис: терапевт Кондрахин оценил риски при замене тазобедренного сустава


Встреча президента Трампа с Зеленским и лидерами Европы прошла по плану Путина

Встреча Трампа с Зеленским и лидерами Европы прошла по плану Путина

Ад и «русофобские потуги»: как российская пропаганда пересказала встречу Трампа, Зеленского и лидеров ЕС

Зеленский после встречи с Трампом отказался от требования о прекращении огня


КДК Российской футбольной союз дисквалифицировал Гогниева на пять матчей

В Подольске стартовало первенство РФ по городошному спорту

Арина Аверина получила травму подбородока во время катания на льду

Платформа «Face2Face»: «Образовательный Тиндер», который поможет победить «инфоцыганство»


Иран и Белоруссия развивают сотрудничество для обхода западных санкций

В Минске проходят переговоры Лукашенко с президентом Ирана

Иран вместе с Белоруссией готов противостоять санкциям Запада

Лукашенко анонсировал подписание договора о стратегическом сотрудничестве с Ираном


Собянин: Новую прогулочную зону открыли в Можайском районе

Собянин рассказал, как в столице возрождают исторические стадионы

Сергей Собянин: Создаем комфортные условия для активного отдыха

Сергей Собянин рассказал, как проекты московских школьников помогают науке


Новая жизнь старых книг. В Москве открылись экоточки для макулатуры

Чем характеризуются дома из керамических блоков?

Эксперимент в невесомости. Проект московского школьника отправят на орбиту

Москвичи смогут сдать старые книги в "Экоточках Москвы"


Партнёры компании «Металлоптторг» расширяют арендуемые площади

Elasticspace.app: от автоматизации офиса — к цифровой платформе, где всё работает по одной логике

В Москве ветеринары спасли собаку с опухолью весом 7 килограммов

Travel-эксперт Тариел Гажиенко: куда можно бюджетно слетать осенью


Bluetooth-сканер штрих-кодов SAOTRON P04 на базе CMOS-матрицы

Наш ответ Харлею: новый российский мотоцикл представили в Москве

Ефимов: станция «Бульвар Генерала Карбышева» Рублево-Архангельской линии метро готова более чем на 50%

«Два Алтая» вошли в федеральную программу по развитию въездного туризма


Прогноз погоды в Крыму на 19 августа

Какие бургеры лучше заказывать с доставкой?

Крымэнерго: Город: СИМФЕРОПОЛЬ. улицы: Залесская, Баррикадная, Соколиная, Красных Зорь, Шевченко, Соколиная, 60 лет Октября, Голубиная, Дружбы, Бастионная, Санитарная, Тополевая, Мускатная, 1 Конной Армии, Днепровская...

Историко-патриотический экскурс «Сквозь дым и пламя Курской битвы»


Объятый пламенем автомобиль на Кутузовском проспекте в Москве сняли на видео

На базе РКБ им. Н. А. Семашко прошел мастер-класс «Безопасная хирургия»

В Москве ветеринары спасли собаку с опухолью весом 7 килограммов

Эксперимент в невесомости. Проект московского школьника отправят на орбиту














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *