Compensator è stato sviluppato a partire da ThinkDesign, rivoluzionario sistema CAD di think3. Grazie alla tecnologia arget Driven Design, Compensator rappresenta un approccio altamente innovativo alla progettazione che libera i progettisti dai vincoli delle tecnologie tradizionali

Compensator è un'applicazione verticale principalmente sviluppata per il mercato automobilistico ma che trova largo impiego anche nel settore degli stampi in plastica a inezione l'addove sono presenti problematiche legate alla compensazione ed al ritorno elastico del manufatto stampato

Target-Driven Design consente all'utente di ragionare per “targets” siano essi punti, curve o superfici da raggiungere, ai progettisti di concentrarsi esclusivamente sulla forma del prodotto e al sistema di trasformare automaticamente il progetto nei relativi modelli tecnici. L'intenzione progettuale viene così mantenuta dalla fase di analisi a quella di realizzazione. Evoluzione della tecnologia della modellazione globale GSM³, introdotta da think3 nel 2001, Compensator mette a disposizione dei progettisti industriali potenti funzionalità per la creazione e la modifica: maggiore velocità di iterazione e creatività illimitata, senza alcuna necessità di rigenerare. Sfruttando a pieno la tecnologia GSM³, thinkcompensator è stato sviluppato per risolvere specifici problemi legati alla produzione

Caratteristiche e vantaggi

La soluzione ai problemi legati alla produzione Prestando ascolto ai nostri clienti, abbiamo sviluppato una soluzione capace di rispondere alle loro esigenze di modificare modelli di superfici e di risolvere specifici problemi di produzione, ogniqualvolta si rendano necessari aggiustamenti alle superfici da stampare. Normalmente, gli utenti definiscono un prodotto specificando tutte le informazioni necessarie per la produzione. In questa fase, possono manifestarsi problemi ed errori. Ad esempio, nel processo di stampaggio ad iniezione, il componente si restringe e si torce a causa della reazione della plastica alle alte temperature e al successivo raffreddamento.
I progettisti cercano di determinare a priori il comportamento e le alterazioni dei materiali. Problemi analoghi chiamati di springback si manifestano soprattutto nell'industria automobilistica

La stampa di un componente in lamiera e, più in generale, di una forma complessa, da luogo infatti ad un ritorno elastico. I progettisti devono cercare di correggere o di prevedere questi tipi di problemi legati ai materiali: nasce così la necessità di "compensare" (in gergo: “viziare”). Al momento, i progettisti stimano quale sarà forma dell'oggetto dopo il restringimento, la torsione e il ritorno elastico, utilizzando strumenti FEA (Finite Elements Analysis - Analisi d'Elementi Finiti). Uno strumento FEA utilizza tecniche di mesh o di sampling, una versione tassellata della forma del componente. Nel tempo il processo FEA è stato perfezionato, consentendo ai progettisti di raggiungere risultati sempre più accurati. Tuttavia, si tratta di un processo separato da quello di progettazione e richiede agli utenti di spendere molto tempo e lavoro nell'integrazione dei risultati nella modifica del progetto dello stampo



Compensator velocizza il processo permettendo ai progettisti di creare progetti migliori e iterazioni per la produzione. I test iniziali condotti dai clienti indicano un risparmio di tempo dell'80% nel ciclo di produzione.
I prodotti possono essere stampati ed ottenere la dovuta compensazione di stampo già dalla prima volta



Per gentile concessione di Atlas Tool Inc., Roseville, Michigan

Panoramica del Mercato

Nell'industria automobilistica i produttori OEM e i rivenditori si trovano ad affrontare una competizione internazionale sempre più intensa. Per questo è necessario ridurre il ciclo di sviluppo prodotto e aumentare la velocità di immissione sul mercato. Il proliferare di modelli automobilistici disponibili è il risultato di questi fattori. Nel contempo, i clienti richiedono veicoli più leggeri, con un consumo ridotto di carburante. Per soddisfare tali esigenze è necessario utilizzare acciaio e leghe di alluminio ad alta resistenza e componenti di maggiore complessità

Problemi irrisolti nello stampaggio della lamiera

A causa della deformazione della lamiera, quando gli stampi di formatura vengono rimossi, si ha sempre una certa quota di ritorno elastico anche detto springback. Questo fenomeno aumenta in presenza di materiali ad alta resistenza. Per ridurlo vengono adottate svariate tecniche - ad esempio raggi più piccoli o sfere di imbutitura. Pur tuttavia, nessuna di queste è in grado di risolvere il problema. Ad oggi, l'unico metodo per ottenere la forma desiderata è quello di progettare stampi con forme geometriche differenti da quelle necessarie. Il processo attuale prevede un'analisi FEA (Finite Element Analysis - Analisi degli Elementi Finiti) del ritorno elastico, sulla base del modello CAD della superficie. Al termine dell'analisi, si ottiene la posizione reale dell'oggetto dopo che gli stampi di formatura sono stati rimossi.
In genere, allo stato dell'arte, le mesh FEA devono essere tagliate in diversi pezzi e ciascun punto di controllo deve essere copiato nel modello CAD. Per poter creare nuove superfici, a partire da queste nuvole di punti, è necessario ricorrere al reverse engineering. Questo processo è assai dispendioso in termini di tempo e si basa soprattutto sull'esperienza e su un modo di procedere prova-e-sbaglia; può richiedere inoltre la realizzazione di diversi prototipi fisici.



Per gentile concessione di Atlas Tool Inc., 29880 Groesbeck Highway Roseville, MI 48066-1925



Per gentile concessione di Atlas Tool Inc., 29880 Groesbeck Highway Roseville, MI 48066-1925

Vantaggi

Questa nuova tecnologia porta con sè un grande vantaggio: il modello di superficie CAD viene creato automaticamente, garantendo così standardizzazione e ripetibilità del processo. I dati di output sono compatibili con modellatori solidi BREP; le continuità delle superfici sono conservate. Tutti gli strumenti di analisi sono disponibili: verifica della qualità e della distanza, visualizzazione/modifica del campo di dislocazione, mappe a colori. Il modello può essere impiegato immediatamente per la produzione. Se paragoniamo questo processo ad un processo manuale è facile verificare l'enorme risparmio di tempo.

In sintesi

Compensator aiuta ad automatizzare ed a standardizzare il processo di sviluppo prodotto. Tale soluzione raggiunge livelli di simulazione ottimali, e questo diminuisce la necessità di creare prototipi fisici durante il processo. I costi di sviluppo diminuiscono e il time to market può essere considerevolmente ridotto. Il motore di thinkcompensator può essere messo a punto grazie ad un'interfaccia standard API-COM. thinkcompensator è utilizzabile anche per altri processi, quali il restringimento e la torsione, e può essere integrato in altre applicazioni.