WO2020030436A1 - Method tool path planning by topology optimization in a generative manufacturing method - Google Patents

Method tool path planning by topology optimization in a generative manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
WO2020030436A1
WO2020030436A1 PCT/EP2019/070059 EP2019070059W WO2020030436A1 WO 2020030436 A1 WO2020030436 A1 WO 2020030436A1 EP 2019070059 W EP2019070059 W EP 2019070059W WO 2020030436 A1 WO2020030436 A1 WO 2020030436A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool
component
computing device
electronic computing
topology optimization
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/070059
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sebastian Kallenberg
Cornelius Kühn
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2020030436A1 publication Critical patent/WO2020030436A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G05B19/4099—Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49023—3-D printing, layer of powder, add drops of binder in layer, new powder

Definitions

  • the invention relates to a method for tool path planning, a computer program and an electronically readable data carrier.
  • so-called tool path planning is known from generative manufacturing processes, in the context of which so-called tool paths are determined, in particular calculated, and thus planned by means of an electronic computing device, which is also referred to as a control device.
  • a tool for example, by means of which at least one component, which is also referred to as a component, is manufactured additively, is then moved along the tool paths relative to the component, in particular while the tool emits, for example, a liquid material.
  • the material is extruded, for example, onto a substrate, in particular in such a way that layers are produced from the material.
  • the layers are arranged one on top of the other and / or next to one another, so that, for example, in particular on the substrate, the component is produced from the layers.
  • the material is, for example, a plastic, so that the construction element is manufactured additively as a plastic component.
  • the object of the present invention is to provide a method, a computer program and an electronically readable data carrier, so that at least one component with particularly advantageous mechanical properties can be produced in a time and cost-effective manner by means of a generative manufacturing process.
  • a first aspect of the invention relates to a method for planning tool paths, along which a tool is to be moved or moved relative to a construction element in a generative manufacturing process, in order to reinforce at least reinforcing fibers in the generative manufacturing process by means of the tool to store the nerative manufacturing process to be produced along fiber webs.
  • the tool for example a printhead
  • the reinforcing fibers are deposited along the aforementioned fiber webs, the fiber webs corresponding to the tool paths, for example, or the fiber webs being offset from the tool paths.
  • the component is reinforced by means of the reinforcing fibers, that is to say stiffened.
  • the component which is also referred to as a component, can for example be produced from a plastic by means of the additive manufacturing method, that is to say can be manufactured additively.
  • the plastic is supplemented to form a fiber-reinforced plastic, so that the component is made additively from the fiber-reinforced plastic.
  • the component is already made additively from a fiber-reinforced plastic per se.
  • the fiber reinforced plastic for example per se, is provided with the reinforcing fibers as further reinforcing fibers, as a result of which a high rigidity of the component can be realized in a particularly weight-favorable manner.
  • the reinforcing fibers are stored, for example, as at least one fiber strand or as a plurality of fiber strands, for example by laying the fiber strand along the respective fiber web.
  • the tool outputs the respective fiber strand, for example.
  • the reinforcing fibers can at least or exclusively comprise short fibers and / or long fibers and / or continuous fibers. Furthermore, it is conceivable for the reinforcing fibers to be deposited within a strand of plastic which, for example, is released, in particular printed, by means of a tool or by means of the tool.
  • the method according to the invention comprises a first step, in which, by means of an electronic computing device also referred to as a control device, in particular electrical or electronic component data are received which characterize a virtual model, that is to say, for example, a computing model of the component to be produced and also referred to as a component.
  • the computing device is, for example, a computer, in particular a PC (personal computer), and can be operated by one person.
  • the person who is also referred to as the user loads, for example, the component data and thus the virtual model or the component into a so-called software environment of software that is executed on or by means of the computing device.
  • the software is, for example, CAM software which is used to carry out a computer-aided manufacturing process is trained (CAM computer-aided manufacturing - compute supported manufacturing).
  • the software is, for example, software by means of which a code or algorithm for numerical control or regulation of the tool or a machine comprising the tool is formed.
  • the code is also referred to as NC code (NC - numerical control - numerical control) or as CNC code (CNC - computerized numerical control - computer-aided numerical control).
  • NC code NC - numerical control - numerical control
  • CNC code CNC - computerized numerical control - computer-aided numerical control
  • the machine is thus an NC machine or a CNC machine, the tool of which can be moved on the basis of the code by means of at least one drive of the machine and in particular can be or will be moved along the tool paths.
  • the software is used to create the code on the basis of which the tool can be moved or moved using the drive.
  • the software mentioned is, for example, software that is independent of the machine and by means of which the code can be generated independently of the machine.
  • the generated code can then be loaded, for example, in particular by means of a data carrier, into the machine, in particular into another electronic computing device of the machine, also referred to as a further control device, so that the further electronic computing device then operates the drive based on the code , in particular control or regulate, whereby the tool can be moved or is moved along the planned tool paths.
  • the component data also referred to as component data, characterize the virtual model of the component to be produced, in particular its geometry.
  • a second step of the method at least one input is received by means of the electronic computing device which characterizes at least one load attacking the virtual model at at least one point and the point.
  • the electronic computing device receives input data resulting from the input, which characterizes the at least one load and the at least one position.
  • the input data define or characterize where and how the virtual model is loaded. This corresponds, for example, to a real load which, when using the manufactured, real component, acts on the real component at a certain point of the real component during operation of the real component.
  • a topology optimization also simply referred to as optimization, is carried out by means of the electronic computing device on the basis of the input or on the basis of the input data and on the basis of the component data.
  • the fiber webs and the tool paths resulting therefrom which for example correspond to the fiber webs or are offset to the fiber webs by a certain and, for example, predeterminable or predetermined amount, are determined, in particular calculated in such a way that a load resulting from the load of the virtual model fulfills a predetermined optimization criterion.
  • the optimization criterion includes, for example, that the load resulting from the load falls below a predeterminable or predefined threshold value.
  • the optimization criterion can include that the load on the virtual model resulting from the load is as low as possible or corresponds to a minimum or minimum possible load.
  • the fiber webs are determined, in particular calculated, as part of the topology optimization in such a way that by laying the reinforcing fibers along the fiber webs, a reinforcement, in particular fiber reinforcement, of the component caused by the reinforcing fibers is brought about, so that the load as a result of the Fiber reinforcement is less than if the fiber reinforcement were dispensed with.
  • the topology optimization is carried out in such a way that the load resulting from the load due to the fiber reinforcement is as low or minimal as possible.
  • Topology optimization determines the fiber webs in such a way that As a result of the fiber reinforcement, the load fulfills the optimization criterion and is therefore below a threshold, for example.
  • Topology optimization is a computer-based calculation method by means of which, for example, a favorable topology of the component or mechanical load or the fiber webs, also known as the basic shape, can be calculated such that the load on the virtual model resulting from the load, based on the fiber reinforcement, fulfills the optimization criterion Fulfills.
  • the background of the invention is in particular that reinforcement of components by means of fibers, also referred to as fiber reinforcement, is advantageous in order to realize particularly advantageous component properties of additively manufactured components, in particular plastic components. This is particularly advantageous for components that are manufactured using a material extrusion process (ME). Short fibers and / or long fibers can be used as reinforcing fibers
  • a particularly advantageous or optimal alignment of the reinforcing fibers can optionally be determined using finite element simulations and topology optimizations. From this, information can be obtained which can be used to plan the tool paths.
  • topology optimization There are two different methods for topology optimization. A first of the methods is the so-called continuous topology optimization. The second method is the so-called discrete topology optimization. Continuous topology optimization can provide a particularly advantageous solution for certain boundary conditions, but has many degrees of freedom in design. Continuous topology optimization is currently the most common when it comes to optimizing an object with regard to load distribution. The entire shape is then changed. This process is based on the finite element Method in which various elements are assigned the value 0 or 1 in accordance with occurring voltages and then deleted or retained.
  • discrete topology optimization deals with a defined or finite structure. This procedure relates to the mathematical method of discreet optimization. In the first topology optimizations, this was used to optimize rod structures.
  • Continuous topology optimization only provides results with regard to the optimal shape of a component, but not how the force flow within a component really is.
  • Topology optimization on the other hand, the given shape of the component is used, and available resources, in particular in the form of the reinforcing fibers, are distributed in such a way that the shape or surface is particularly reinforced before.
  • the invention is based on the finding that if only the surface of one or the component is reinforced, it is only decisive how a possible force flow from a first point to a second point is, so that, for example, only lines or vectors of from the first point to the second point are sufficient, which run over the entire surface of the component, in order to define the fiber tracks and, as a result, the tool paths.
  • the electronic computing device uses the input or the input data and the component data to calculate points or areas on a virtual surface of the virtual computer. len model. In addition, the electronic computing device connects the points or areas through the
  • Topology optimization for the fiber webs from which the tool paths are determined. If, for example, the tool paths coincide with the fiber webs, the tool paths can simply be derived from the fiber webs or the fiber webs are the tool paths. Furthermore, it is conceivable that the tool paths are offset from the fiber webs by at least a predetermined value. Then, for example, the determined, in particular calculated, fiber webs are corrected by the value, as a result of which the tool paths can be determined from the fiber webs.
  • the topology optimization is carried out as a discrete topology optimization.
  • a further embodiment is characterized in that the location comprises at least or exactly one point and / or at least one edge and / or at least one partial area of the virtual surface of the virtual model.
  • the tool paths are calculated for a five-axis tool.
  • the generative manufacturing method also referred to as additive manufacturing, which is designed, for example, as 3D printing, is carried out as a function of the tool paths determined, such that the tool, in particular in particular by means of the drive and / or by means of the electronic computing device, is moved along the determined tool paths relative to the component which is also referred to as a component or workpiece, in particular while the tool at least releases the reinforcing fibers and thereby deposits them along the fiber webs.
  • the component can be reinforced or stiffened in a particularly advantageous and, in particular, time and cost-effective manner.
  • the feature that the tool is moved relative to the component along the determined tool paths is to be understood to mean that a relative movement running along the determined tool paths is brought about between the tool and the component.
  • the tool is moved relative to the component, for example, while the component remains stationary or at a standstill, that is to say it remains stationary.
  • the component it is conceivable for the component to be moved relative to the tool while the tool is or is stationary or is stationary.
  • both the tool and the component are moved and are therefore not stationary, in particular in such a way that the tool and the component perform movements relative to one another.
  • the reinforcing fibers are deposited and deposited by extrusion.
  • the reinforcing fibers are, for example, embedded in a matrix, which is designed in particular as a plastic and also referred to as a plastic matrix, so that, for example, the matrix and the reinforcing fibers embedded therein form a fiber-reinforced plastic.
  • the fiber-reinforced plastic is heated, for example, and thereby plasticized or melted, whereupon the fiber-reinforced plastic and thus the reinforcing fibers are deposited on at least a partial area of the component along the fiber webs, in particular printed thereon.
  • the input is received as an input into the electronic computing device that is caused manually by a person.
  • the load can be specified precisely and flexibly, as required, so that the load resulting from the load can be determined precisely.
  • a second aspect of the invention relates to a computer program or a computer program product, wherein the computer program can be loaded directly into a memory of a relation or the electronic computing device, in particular a production system for carrying out a generative production process.
  • the computer program comprises program means to carry out the steps of the method according to the invention when the computer program is executed in a respective electronic computing device.
  • a third aspect of the invention relates to an electronically readable data carrier with electronically readable control information stored thereon, which comprise at least one computer program according to the second aspect of the invention and are designed such that they use a method when using the data carrier in one or the electronic computing device perform according to the first aspect of the invention.
  • Advantages and advantageous refinements of the first aspect and the second aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous refinements of the third aspect of the invention and vice versa. Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing.
  • the features and feature combinations mentioned above in the description and the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only usable in the particular combination given, but also in other combinations or on their own without going beyond the scope of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a virtual model of an additively manufactured component, the virtual model being used in the method according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a further virtual model
  • FGI 4 is a schematic representation of a further virtual model
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a further virtual model
  • FIG. 8 shows a flowchart to illustrate a method according to the invention. Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a virtual model 10 of a component which is also referred to as a component.
  • the virtual model 10 is used, for example, in a method for planning tool paths, the method being illustrated in more detail using a flow chart shown in FIG.
  • the planning mentioned is also referred to as tool path planning and is carried out by the method as load path-optimized tool path planning.
  • the aim of the tool path planning is to determine, in particular to calculate, by means of an electronic computing device, also referred to as a computer, and thus with computer-aided tool paths for a tool.
  • the tool is, for example, part of a manufacturing system designed to carry out a generative manufacturing process, which includes the tool and a drive.
  • the drive the tool can be moved or rotated, for example, along at least two axes and / or around at least one axis.
  • the production system is, for example, a five-axis system, so that the tool can be moved translationally along exactly five axes and / or rotated about at least one of the axes or about all axes.
  • the tool is, for example, a printhead, by means of which at least one material, from which the component is produced, is released and, in particular, extruded.
  • the plastic for example as a plastic, in particular as a fiber-reinforced plastic, from which the component is made, can be applied to a substrate, in particular printed.
  • the component since the component is made of a plastic and is manufactured additively, the component is manufactured as a plastic component.
  • the plastic is created, for example, by means of the production system. warms and thereby plasticized and printed on a substrate, in particular in such a way that layers of th plastic are produced on the substrate.
  • the layers are arranged one above the other and / or next to one another and, for example, connected to one another, in particular melted together, as a result of which the component is produced from the layers.
  • the component is thus built up layer by layer or layer by layer.
  • the generative manufacturing process which is also known as additive manufacturing, is thus, for example, 3D printing.
  • the aforementioned tool paths are now movement paths or movement paths along which the tool is to be moved, in particular by means of the drive.
  • the tool paths are tool paths along which the tool is to be moved or moved in the additive manufacturing process, in order to use the tool to deposit at least reinforcing fibers for reinforcing the component along fiber paths in the generative manufacturing process.
  • the tool emits at least reinforcing fibers by the tool emitting or spraying out the reinforcing fibers, for example.
  • the reinforcing fibers for example in the form of respective fiber strands, are deposited along the fiber webs.
  • the reinforcing fibers are applied, for example, to respective partial areas of a surface of the component or are deposited on the partial areas.
  • the partial areas are provided with the reinforcing fibers, whereby the component is reinforced or stiffened by means of the reinforcing fibers. This is also called fiber amplification of the component.
  • the tool paths can correspond to the fiber webs or the tool paths are offset from the fiber webs by a predeterminable or predetermined value.
  • the method for planning the tool paths comprises a first step EMP, in which electrical or electronic component data are received by means of an electronic computing device.
  • the component data define or characterize, for example, the virtual model 10 of the component to be produced additively.
  • the virtual model 10 is a virtual model of the component to be manufactured, wherein the virtual model 10 can be constructed using the electronic computing device on the basis of the component data and can be displayed, for example, on an electronic display, which is also referred to as a screen.
  • the virtual model 10 is a visual illustration of the component data, so that, for example, a person viewing the display can visually perceive the virtual model 10 and use the model 10 to assess whether the component data depict the desired component to be produced with sufficient precision ,
  • the electronic computing device by means of which the method is carried out, is, for example, part of the production system or a control unit provided in addition to the production system with respect to the production system.
  • a code in particular a numerical code
  • the production system can then be operated on the basis of the code and thus as a function of the determined tool paths, in such a way that the tool is moved along the tool paths.
  • a second step RCV of the method input data which result from at least one input are received by means of the electronic computing device.
  • the input data characterize a load F attacking the virtual model 10 at at least one point S and the point S. itself.
  • the load F corresponds, for example, to a load which the actual component to be manufactured is or will be subjected to during operation of the actual component, the location S corresponding to a real, actual location of the real or actual component which is on the real actual location during operation.
  • the input is, for example, an input that is manually made by a person.
  • a topology optimization is carried out by means of the electronic computing device on the basis of the input data and on the basis of the component data, the fiber paths identified with 12 in FIG. 2 to 7 and the resulting tool paths being determined, in particular calculated, by the topology optimization, become that a load of the virtual model 10 resulting from the load F fulfills a predetermined optimization criterion.
  • the topology optimization is preferably discrete
  • Topology optimization carried out. For example, if only the surface of the component is reinforced by the reinforcing fibers being applied to the component, for example, for a load resulting from the load, it is only necessary to decide how a flow of force is, for example, from a first point to a second point. Thus, for example, lines or vectors from the first point to the second point, which run over the entire surface of the component, are sufficient to define the fiber webs 12 and, as a result, the tool paths.
  • the fiber webs 12 are thus, for example, power flows that result from the load F and crowd around corresponding locations 14, such as bores or recesses.
  • the tool paths must be oriented to these force flows in order to move the tool so that, for example, the fiber webs run along the force flows and are thus load path-oriented. It is therefore possible to fall back on the discrete topology optimization, since this relates to an already existing geometry, in particular the surface of the component or the virtual model 10.
  • the electronic computing device uses the input and the component data to calculate areas or points P recognizable from FIG. 1 on a virtual surface 16 of the virtual model 10. In other words, the surface 16 is divided into areas or zones or else points P.
  • the electronic computing device connects the areas or the points P to the fiber webs 12, from which the tool paths are determined. In other words, the points P are connected to each other to obtain the tool paths.
  • it is calculated how the fiber webs and thus the tool paths should be optimized for the load path, so that the load fulfills the optimization criterion. This means, for example, that the load falls below a predetermined or predefinable threshold value.
  • the method is thus a path optimization, in the context of which, for example, a user loads the component or the component data into a CAM environment within a CAM software.
  • the electronic computing device receives the component data.
  • the planning of the tool paths is selected like other existing operations, whereupon, for example, a graphical user interface appears.
  • the user can specify desired settings for additive manufacturing in or by means of the user interface.
  • the user can specify points, locations, edges and / or areas on the component or on the virtual model 10 at which the load F acts.
  • the electronic computing device uses these specifications to calculate how dense the tool paths, also referred to as tool paths, or the Fiber webs 12 must lie against one another so that the points P can be connected to the tool webs or to the fiber webs 12 and the load fulfills the optimization criterion.
  • the connection of the points P is made according to the discrete topology optimization, from which the finished tool paths follow.
  • 3 to 7 show further virtual models 10 of respective components and the associated fiber webs 12.
  • the discrete topology optimization can be integrated directly into the planning of the tool paths in the CAM environment of a CAD / CAM system (CAD - Computer aided design - computer-aided design).
  • CAD / CAM system CAD - Computer aided design - computer-aided design
  • The, in particular discrete, topology optimization is a linear optimization method which, compared to conventional and comparable approaches, requires far less computation effort and thus far less time, especially since here only the optimization on the surface 16 is considered and not the optimization as in other approaches takes place in a complete solid, in which much more information and arithmetic operations are required and also much more information is output that has to be processed.
  • the planning of the tool paths directly within the CAM environment which can be carried out by the process, without prior finite element method analysis, becomes more efficient and is sufficient for applications in which surfaces are to be reinforced with reinforcing fibers.
  • the method according to the invention can be easily integrated into existing products, especially software program products.

Abstract

The invention relates to a method for structural or mechanical reinforcement of a workpiece to be produced by means of generative manufacturing methods by the optimal alignment of reinforcing fibres of the workpiece by means of finite element simulation and topology optimization. In order to be able to plan tool paths particularly advantageously, along which a tool is to be moved, to be able to store at least reinforcing fibres along fibre webs (12) in the generative manufacturing methods by means of the tool, the following steps are provided: capturing component data (step EMP) characterizing a virtual model (10) of the component to be produced; capturing at least one input which characterizes (step RCV) at least one load (F) engaging the virtual model (10) on at least one location (S) and characterising the location (S) ; carrying out a topology optimization based on the input and the component data, wherein the fibrous webs (12) and the resulting tool paths are determined by the topology optimization in such a way that a loading of the virtual model (10) resulting from the load (F) satisfies a predetermined optimization criterion.

Description

Beschreibung  description
VERFAHREN ZUR WERKZEUGPFADPLANUNG MITTELS TOPOLOGIEOPTIMIERUNG IN EINEM GENERATIVEN FERTIGUNGSVERFAHREN METHOD FOR TOOL PATH PLANNING BY TOPOLOGY OPTIMIZATION IN A GENERATIVE MANUFACTURING METHOD
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Werkzeugpfadplanung, ein Computerprogramm sowie einen elektronisch lesbaren Daten träger . The invention relates to a method for tool path planning, a computer program and an electronically readable data carrier.
Beispielsweise von generativen Fertigungsverfahren ist eine so genannte Werkzeugpfadplanung bekannt, in deren Rahmen so genannte Werkzeugpfade mittels einer elektronischen Rechen einrichtung, welche auch als Steuereinrichtung bezeichnet wird, ermittelt, insbesondere berechnet, und somit geplant werden. Bei der tatsächlichen Durchführung des generativen Fertigungsverfahrens wird dann beispielsweise ein Werkzeug, mittels welchem wenigstens ein auch als Bauteil bezeichnetes Bauelement additiv gefertigt wird, entlang der Werkzeugpfade relativ zu dem Bauelement bewegt, insbesondere während das Werkzeug einen beispielsweise flüssigen Werkstoff abgibt be ziehungsweise ausspritzt. Der Werkstoff wird beispielsweise auf ein Substrat extrudiert, insbesondere derart, dass aus dem Werkstoff Schichten hergestellt werden. Die Schichten werden aufeinander und/oder nebeneinander angeordnet, sodass beispielsweise, insbesondere auf dem Substrat, das Bauelement aus den Schichten hergestellt wird. Bei dem Werkstoff handelt es sich beispielsweise um einen Kunststoff, sodass das Bau element als ein Kunststoffbauteil additiv gefertigt wird. For example, so-called tool path planning is known from generative manufacturing processes, in the context of which so-called tool paths are determined, in particular calculated, and thus planned by means of an electronic computing device, which is also referred to as a control device. When the additive manufacturing process is actually carried out, a tool, for example, by means of which at least one component, which is also referred to as a component, is manufactured additively, is then moved along the tool paths relative to the component, in particular while the tool emits, for example, a liquid material. The material is extruded, for example, onto a substrate, in particular in such a way that layers are produced from the material. The layers are arranged one on top of the other and / or next to one another, so that, for example, in particular on the substrate, the component is produced from the layers. The material is, for example, a plastic, so that the construction element is manufactured additively as a plastic component.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogramm und einen elektronisch lesbaren Datenträger zu schaffen, sodass wenigstens ein Bauelement mit besonders vorteilhaften mechanischen Eigenschaften durch ein generati ves Fertigungsverfahren auf zeit- und kostengünstige Weise hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenständer der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestal tungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. The object of the present invention is to provide a method, a computer program and an electronically readable data carrier, so that at least one component with particularly advantageous mechanical properties can be produced in a time and cost-effective manner by means of a generative manufacturing process. This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung von Werkzeugpfaden, entlang welchen ein Werkzeug bei einem generativen Fertigungsverfahren relativ zu einem Bau element zu bewegen ist beziehungsweise bewegt wird, um bei dem generativen Fertigungsverfahren mittels des Werkzeugs zu mindest Verstärkungsfasern zum Verstärken des mittels des ge nerativen Fertigungsverfahrens herzustellenden Bauelements entlang von Faserbahnen abzulegen. Mit anderen Worten ist es beispielsweise bei dem generativen Fertigungsverfahren vorge sehen beziehungsweise gewünscht, dass das beispielsweise als Druckkopf ausgebildete Werkzeug entlang der Werkzeugpfade re lativ zu dem Bauelement bewegt wird, insbesondere während das Werkzeug zumindest die Verstärkungsfasern abgibt, insbesonde re ausspritzt. Hierdurch werden die Verstärkungsfasern ent lang der genannten Faserbahnen abgelegt, wobei beispielsweise die Faserbahnen den Werkzeugpfaden entsprechen oder wobei die Faserbahnen versetzt zu den Werkzeugpfaden sein können. A first aspect of the invention relates to a method for planning tool paths, along which a tool is to be moved or moved relative to a construction element in a generative manufacturing process, in order to reinforce at least reinforcing fibers in the generative manufacturing process by means of the tool to store the nerative manufacturing process to be produced along fiber webs. In other words, for example in the additive manufacturing process, it is provided or desired that the tool, for example a printhead, is moved along the tool paths relative to the component, in particular while the tool is at least emitting the reinforcing fibers, in particular spraying out. As a result, the reinforcing fibers are deposited along the aforementioned fiber webs, the fiber webs corresponding to the tool paths, for example, or the fiber webs being offset from the tool paths.
Mittels der Verstärkungsfasern und dadurch, dass die Verstär kungsfasern entlang der Faserbahnen abgelegt werden und dabei beispielsweise auf jeweilige Teilbereich des Bauelements auf gebracht, insbesondere aufgedruckt, werden, wird das Bauele ment mittels der Verstärkungsfasern verstärkt, das heißt aus gesteift. Das Bauelement, welches auch als Bauteil bezeichnet wird, kann beispielsweise mittels des generativen Fertigungs verfahrens aus einem Kunststoff hergestellt, das heißt addi tiv gefertigt werden. Durch das Ablegen der Verstärkungsfa sern entlang der Faserbahnen wird beispielsweise der Kunst stoff zu einem faserverstärkten Kunststoff ergänzt, sodass das Bauelement aus dem faserverstärkten Kunststoff additiv gefertigt wird. Ferner ist es denkbar, dass das Bauelement bereits aus einem per se faserverstärkten Kunststoff additiv gefertigt wird. Durch das Ablegen der Verstärkungsfasern ent- lang der Faserbahnen wird der beispielsweise per se faserver stärkte Kunststoff mit den Verstärkungsfasern als weiteren Verstärkungsfasern versehen, wodurch auf besonders gewichts günstige Weise eine hohe Steifigkeit des Bauelements reali siert werden kann. Die Verstärkungsfasern werden beispiels weise als wenigstens ein Faserstrang oder als mehrere Faser stränge abgelegt, indem der Faserstrang beispielsweise ent lang der jeweiligen Faserbahn abgelegt wird. Hierzu gibt bei spielsweise das Werkzeug den jeweiligen Faserstrang ab bezie hungsweise aus. By means of the reinforcing fibers and by the fact that the reinforcing fibers are deposited along the fiber webs and, for example, are brought onto, in particular printed on, the respective partial area of the component, the component is reinforced by means of the reinforcing fibers, that is to say stiffened. The component, which is also referred to as a component, can for example be produced from a plastic by means of the additive manufacturing method, that is to say can be manufactured additively. By placing the reinforcement fibers along the fiber webs, for example, the plastic is supplemented to form a fiber-reinforced plastic, so that the component is made additively from the fiber-reinforced plastic. Furthermore, it is conceivable that the component is already made additively from a fiber-reinforced plastic per se. By laying down the reinforcing fibers Along the fiber webs, the fiber reinforced plastic, for example per se, is provided with the reinforcing fibers as further reinforcing fibers, as a result of which a high rigidity of the component can be realized in a particularly weight-favorable manner. The reinforcing fibers are stored, for example, as at least one fiber strand or as a plurality of fiber strands, for example by laying the fiber strand along the respective fiber web. For this purpose, the tool outputs the respective fiber strand, for example.
Die einfach auch als Fasern bezeichneten Verstärkungsfasern können zumindest oder ausschließlich Kurzfasern und/oder Langfasern und/oder Endlosfasern umfassen. Ferner ist es denkbar, dass die Verstärkungsfasern innerhalb eines Kunst stoffStranges abgelegt werden, welcher beispielsweise mittels eines Werkzeugs oder mittels des Werkzeugs abgegeben, insbe sondere gedruckt, wird. The reinforcing fibers, also referred to simply as fibers, can at least or exclusively comprise short fibers and / or long fibers and / or continuous fibers. Furthermore, it is conceivable for the reinforcing fibers to be deposited within a strand of plastic which, for example, is released, in particular printed, by means of a tool or by means of the tool.
Um nun auf zeit- und kostengünstige Weise besonders vorteil hafte mechanische Eigenschaften des additiv gefertigten be ziehungsweise additiv zu fertigenden Bauelements realisieren zu können, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren einen ers ten Schritt, bei welchem mittels einer auch als Steuerein richtung bezeichneten elektronischen Recheneinrichtung, ins besondere elektrische beziehungsweise elektronische, Bauteil daten empfangen werden, die ein virtuelles Modell, das heißt beispielsweise ein Rechenmodell des herzustellenden und auch als Bauteil bezeichneten Bauelements charakterisieren. Die Recheneinrichtung ist beispielsweise ein Computer, insbeson dere ein PC (personal Computer) , und kann von einer Person bedient werden. Die auch als Anwender bezeichnete Person lädt beispielsweise die Bauteildaten und somit das virtuelle Mo dell beziehungsweise das Bauteil in eine so genannte Soft wareumgebung einer Software, die auf beziehungsweise mittels der Recheneinrichtung ausgeführt wird. Bei der Software han delt es sich beispielsweise um eine CAM-Software, welche zum Durchführen eines rechnerunterstützen Fertigungsprozesses ausgebildet ist (CAM computer-aided manufacturing - rechne runterstützte Fertigung) . Die Software ist beispielsweise ei ne Software, mittels welcher ein Code beziehungsweise Algo rithmus zur nummerischen Steuerung oder Regelung des Werk zeugs beziehungsweise einer das Werkzeug umfassenden Maschine ausgebildet ist. Der Code wird auch als NC-Code (NC - numerical control - nummerische Steuerung) oder als CNC-Code (CNC - computerized numerical control - rechnergestützte num merische Steuerung) bezeichnet. Die Maschine ist somit eine NC-Maschine oder eine CNC-Maschine, deren Werkzeug mittels wenigstens eines Antriebs der Maschine auf Basis des Codes bewegt und dabei insbesondere entlang der Werkzeugpfade be wegt werden kann beziehungsweise wird. Mittels der Software wird somit der Code erstellt, auf dessen Basis das Werkzeug mittels des Antriebs bewegt werden kann beziehungsweise be wegt wird. Die genannte Software ist dabei beispielsweise ei ne von der Maschine unabhängige Software, mittels welcher der Code unabhängig von der Maschine erstellt werden kann. Der erstellte Code kann dann beispielsweise, insbesondere mittels eines Datenträgers, in die Maschine, insbesondere in eine auch als weitere Steuereinrichtung bezeichnete weitere elekt ronische Recheneinrichtung der Maschine, geladen werden, so- dass dann die weitere elektronische Recheneinrichtung auf Ba sis des Codes den Antrieb betreiben, insbesondere steuern oder regeln, kann, wodurch das Werkzeug entlang der geplanten Werkzeugpfade bewegt werden kann beziehungsweise bewegt wird. In order to be able to realize particularly advantageous mechanical properties of the additively manufactured or additively manufactured component in a time and cost-effective manner, the method according to the invention comprises a first step, in which, by means of an electronic computing device also referred to as a control device, in particular electrical or electronic component data are received which characterize a virtual model, that is to say, for example, a computing model of the component to be produced and also referred to as a component. The computing device is, for example, a computer, in particular a PC (personal computer), and can be operated by one person. The person who is also referred to as the user loads, for example, the component data and thus the virtual model or the component into a so-called software environment of software that is executed on or by means of the computing device. The software is, for example, CAM software which is used to carry out a computer-aided manufacturing process is trained (CAM computer-aided manufacturing - compute supported manufacturing). The software is, for example, software by means of which a code or algorithm for numerical control or regulation of the tool or a machine comprising the tool is formed. The code is also referred to as NC code (NC - numerical control - numerical control) or as CNC code (CNC - computerized numerical control - computer-aided numerical control). The machine is thus an NC machine or a CNC machine, the tool of which can be moved on the basis of the code by means of at least one drive of the machine and in particular can be or will be moved along the tool paths. The software is used to create the code on the basis of which the tool can be moved or moved using the drive. The software mentioned is, for example, software that is independent of the machine and by means of which the code can be generated independently of the machine. The generated code can then be loaded, for example, in particular by means of a data carrier, into the machine, in particular into another electronic computing device of the machine, also referred to as a further control device, so that the further electronic computing device then operates the drive based on the code , in particular control or regulate, whereby the tool can be moved or is moved along the planned tool paths.
Die auch als Bauelementdaten bezeichneten Bauteildaten cha rakterisieren dabei das virtuelle Modell des herzustellenden Bauelements, insbesondere dessen Geometrie. The component data, also referred to as component data, characterize the virtual model of the component to be produced, in particular its geometry.
Bei einem zweiten Schritt des Verfahrens wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung wenigstens eine Eingabe emp fangen, welche wenigstens eine das virtuelle Modell an we nigstens einer Stelle angreifende Last und die Stelle charak terisiert. Insbesondere empfängt die elektronische Rechenein richtung aus der Eingabe resultierende Eingabedaten, die die wenigstens eine Last und die wenigstens eine Stelle charakte- risieren. Mit anderen Worten definieren beziehungsweise cha rakterisieren die Eingabedaten, an welcher Stelle und auf welche Weise das virtuelle Model belastet wird. Dies ent spricht beispielsweise einer realen Last, die bei Verwendung des hergestellten, realen Bauelements, während eines Betriebs des realen Bauelements auf das reale Bauelement an einer ge wissen Stelle des realen Bauelements wirkt. In a second step of the method, at least one input is received by means of the electronic computing device which characterizes at least one load attacking the virtual model at at least one point and the point. In particular, the electronic computing device receives input data resulting from the input, which characterizes the at least one load and the at least one position. risieren. In other words, the input data define or characterize where and how the virtual model is loaded. This corresponds, for example, to a real load which, when using the manufactured, real component, acts on the real component at a certain point of the real component during operation of the real component.
Bei einem dritten Schritt des Verfahrens wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung eine einfach auch als Opti mierung bezeichnete Topologieoptimierung anhand der Eingabe beziehungsweise anhand der Eingabedaten und anhand der Bau teildaten durchgeführt. Durch die Topologieoptimierung werden die Faserbahnen und die daraus resultierenden Werkzeugpfade, die beispielsweise den Faserbahnen entsprechen oder gegenüber den Faserbahnen um ein gewisses und beispielsweise vorgebbar- es oder vorgegebenes Maß versetzt sind, derart ermittelt, insbesondere derart berechnet, dass eine aus der Last resul tierende Belastung des virtuellen Modells ein vorbestimmtes Optimierungskriterium erfüllt. Das Optimierungskriterium um fasst beispielsweise, dass die aus der Last resultierende Be lastung einen vorgebbaren oder vorgegebenen Schwellenwert un terschreitet. Insbesondere kann das Optimierungskriterium um fassen, dass die aus der Last resultierende Belastung des virtuellen Modells möglichst gering ist beziehungsweise einer minimalen oder minimal möglichen Last entspricht. Dies bedeu tet beispielsweise, dass im Rahmen der Topologieoptimierung die Faserbahnen derart ermittelt, insbesondere berechnet, werden, dass durch das Ablegen der Verstärkungsfasern entlang der Faserbahnen eine durch die Verstärkungsfasern bewirkte Verstärkung, insbesondere Faserverstärkung, des Bauelements bewirkt wird, sodass die Belastung in Folge der Faserverstär kung geringer ist als wenn auf die Faserverstärkung verzich tet würde. Insbesondere wird die Topologieoptimierung derart durchgeführt, dass die aus der Last resultierende Belastung infolge der Faserverstärkung möglichst gering beziehungsweise minimal ist. Allgemein ausgedrückt werden durch die In a third step of the method, a topology optimization, also simply referred to as optimization, is carried out by means of the electronic computing device on the basis of the input or on the basis of the input data and on the basis of the component data. Through the topology optimization, the fiber webs and the tool paths resulting therefrom, which for example correspond to the fiber webs or are offset to the fiber webs by a certain and, for example, predeterminable or predetermined amount, are determined, in particular calculated in such a way that a load resulting from the load of the virtual model fulfills a predetermined optimization criterion. The optimization criterion includes, for example, that the load resulting from the load falls below a predeterminable or predefined threshold value. In particular, the optimization criterion can include that the load on the virtual model resulting from the load is as low as possible or corresponds to a minimum or minimum possible load. This means, for example, that the fiber webs are determined, in particular calculated, as part of the topology optimization in such a way that by laying the reinforcing fibers along the fiber webs, a reinforcement, in particular fiber reinforcement, of the component caused by the reinforcing fibers is brought about, so that the load as a result of the Fiber reinforcement is less than if the fiber reinforcement were dispensed with. In particular, the topology optimization is carried out in such a way that the load resulting from the load due to the fiber reinforcement is as low or minimal as possible. Generally expressed by the
Topologieoptimierung die Faserbahnen derart ermittelt, dass infolge der Faserverstärkung die Belastung das Optimierungs kriterium erfüllt und somit beispielsweise unterhalb einer Schwelle liegt. Topology optimization determines the fiber webs in such a way that As a result of the fiber reinforcement, the load fulfills the optimization criterion and is therefore below a threshold, for example.
Die Topologieoptimierung ist ein computerbasiertes Berech nungsverfahren, durch welches beispielsweise eine günstige, auch als Grundgestalt bezeichnete Topologie des Bauteils oder mechanischer Belastung beziehungsweise die Faserbahnen derart berechnet werden kann beziehungsweise können, dass die aus der Last resultierende Belastung des virtuellen Modells auf grund der Faserverstärkung das Optimierungskriterium erfüllt. Topology optimization is a computer-based calculation method by means of which, for example, a favorable topology of the component or mechanical load or the fiber webs, also known as the basic shape, can be calculated such that the load on the virtual model resulting from the load, based on the fiber reinforcement, fulfills the optimization criterion Fulfills.
Hintergrund der Erfindung ist insbesondere, dass eine auch als Faserverstärkung bezeichnet Verstärkung von Bauteilen mittels Fasern vorteilhaft ist, um besonders vorteilhafte Bauteileigenschaften von additiv gefertigten Bauteilen, ins besondere Kunststoffbauteilen, zu realisieren. Dies ist ins besondere vorteilhaft für solche Bauteile, die durch ein Materialextrusionsverfahren (ME) hergestellt werden. Als Ver stärkungsfasern können Kurzfasern und/oder Langfasern The background of the invention is in particular that reinforcement of components by means of fibers, also referred to as fiber reinforcement, is advantageous in order to realize particularly advantageous component properties of additively manufactured components, in particular plastic components. This is particularly advantageous for components that are manufactured using a material extrusion process (ME). Short fibers and / or long fibers can be used as reinforcing fibers
und/oder Endlosfasern zum Einsatz kommen, die beispielsweise mittels des Materialextrusionsverfahrens innerhalb eines KunststoffStranges abgelegt werden. Da es gerade bei einem Materialextrusionsverfahren zu Problemen in der Festigkeit zwischen den Schichten kommen kann, da hier die Verschmelzung beziehungsweise Verschweißung zwischen beispielsweise durch Kunststoffbahnen hergestellten Kunststoffschichten nicht aus reicht, würde eine Verstärkung der Oberfläche des Bauteils durch Fasern die Bauteileigenschaften erheblich verbessern. Durch den Einsatz von Fünf-Achs-Anlagen zum Ablegen der Ver stärkungsfasern können so sogar Freiformflächen bearbeitet werden, sodass beispielsweise Verstärkungsfaserbahnen quer über mehrere Schichten gelegt werden können. Hierdurch können besonders vorteilhafte Bauteileigenschaften dargestellt wer den. Gerade im Bereich des Leichtbaus ergeben sich hier viele Anwendungsmöglichkeiten, die zum Beispiel auch für die Luft fahrt von Interesse sein können. Um ein Bauteil effizient durch Verstärkungsfasern verstärken zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Verstärkungsfasern und damit Materialstränge entsprechend von Lastpfaden äußerer Kräfte orientiert sind. Davon ausgehend ist es von Vorteil, die Werkzeugpfade und somit die Faserbahnen, entlang welchen die Verstärkungsfasern abgelegt werden, rechnergestützt zu erstellt, um auch komplexe Geometrien bearbeiten zu können. Zurzeit besteht jedoch das Problem, dass es genau für diese auch als Werkzeugbahnplanung bezeichnete Planung von Werk zeugpfaden kein geeignetes Konzept gibt, um ein Bauteil effi zient und effektiv durch Fasern verstärken zu können. and / or continuous fibers are used, which are deposited within a strand of plastic, for example by means of the material extrusion process. Since problems can arise in the strength between the layers, particularly in the case of a material extrusion process, since here the fusion or welding between plastic layers produced, for example, by plastic webs is not sufficient, reinforcing the surface of the component by means of fibers would considerably improve the component properties. By using five-axis systems to lay down the reinforcing fibers, even free-form surfaces can be processed, so that, for example, reinforcing fiber webs can be laid across several layers. This allows particularly advantageous component properties to be shown. Especially in the field of lightweight construction, there are many possible applications that can also be of interest to aviation, for example. In order to be able to efficiently reinforce a component by means of reinforcing fibers, it is advantageous if the reinforcing fibers and thus the material strands are oriented according to load paths of external forces. On this basis, it is advantageous to create the tool paths and thus the fiber paths along which the reinforcing fibers are placed, with the aid of computers, so that even complex geometries can be machined. However, there is currently the problem that there is no suitable concept for this tool path planning, which is also known as tool path planning, in order to be able to reinforce a component efficiently and effectively with fibers.
Um beispielsweise Verstärkungsfasern entlang von Faserbahnen abzulegen, existiert derzeit nur die Möglichkeiten, eine gro be Richtung für die Faserbahnen und damit für die daraus re sultierenden Werkzeugpfade vorzugeben, wobei diese Richtung jedoch nicht auf den genauen Kraftverlauf abgestimmt ist. Ei ne andere Möglichkeit wäre, die Werkzeugpfade per Hand zu programmieren. Dies ist jedoch nur für einfachste Fälle mög lich und keine wirkliche Optimierung. For example, in order to deposit reinforcing fibers along fiber webs, there is currently only the possibility of specifying a rough direction for the fiber webs and thus for the tool paths resulting therefrom, although this direction is not coordinated with the exact force profile. Another option would be to program the tool paths manually. However, this is only possible for the simplest cases and is not a real optimization.
Eine besonders vorteilhafte beziehungsweise optimale Ausrich tung der Verstärkungsfasern kann gegebenenfalls über finite- Elemente-Simulationen und Topologieoptimierungen ermittelt werden. Daraus können Informationen gewonnen werden, welche zur Planung der Werkzeugpfade genutzt werden können. A particularly advantageous or optimal alignment of the reinforcing fibers can optionally be determined using finite element simulations and topology optimizations. From this, information can be obtained which can be used to plan the tool paths.
Für die Topologieoptimierung existieren zwei unterschiedliche Verfahren. Ein erstes der Verfahren ist die so genannte kon tinuierliche Topologieoptimierung. Das zweite Verfahren ist die so genannte diskrete Topologieoptimierung. Die kontinu ierliche Topologieoptimierung kann eine besonders vorteilhaf te Lösung für bestimmte Randbedingungen erbringen, hat jedoch viele Freiheitsgrade in der Gestaltgebung . Die kontinuierli che Topologieoptimierung ist derzeit die gebräuchlichste, wenn es darum geht, ein Objekt hinsichtlich der Lastvertei lung zu optimieren. Dahingehend wird dann die gesamte Gestalt geändert. Dieses Verfahren basiert auf der finite-Elemente- Methode, indem verschiedenen Elementen entsprechend auftre tender Spannungen der Wert 0 oder 1 zugewiesen wird und diese dann gelöscht, beziehungsweise erhalten werden. There are two different methods for topology optimization. A first of the methods is the so-called continuous topology optimization. The second method is the so-called discrete topology optimization. Continuous topology optimization can provide a particularly advantageous solution for certain boundary conditions, but has many degrees of freedom in design. Continuous topology optimization is currently the most common when it comes to optimizing an object with regard to load distribution. The entire shape is then changed. This process is based on the finite element Method in which various elements are assigned the value 0 or 1 in accordance with occurring voltages and then deleted or retained.
Demgegenüber behandelt die diskrete Topologieoptimierung eine definierte beziehungsweise endliche Struktur. Dieses Verfah ren bezieht sich auf das mathematische Verfahren der diskre ten Optimierung. Bei ersten Topologieoptimierungen wurde dies genutzt, um Stabwerke zu optimieren. In contrast, discrete topology optimization deals with a defined or finite structure. This procedure relates to the mathematical method of discreet optimization. In the first topology optimizations, this was used to optimize rod structures.
Die kontinuierliche Topologieoptimierung liefert nur Ergeb nisse hinsichtlich der optimalen Gestalt eines Bauteils, aber nicht darüber, wie der Kraftfluss innerhalb eines Bauteils wirklich ist. Hier stehen zwei verschiedene Konzepte einander gegenüber: Bei der kontinuierlichen Optimierung wird die Ge stalt eines Bauteils so geändert, dass besonders vorteilhafte Ergebnisse insbesondere im Hinblick auf eine geringe Belas tung des Bauteils, erreicht werden. Bei der diskreten Continuous topology optimization only provides results with regard to the optimal shape of a component, but not how the force flow within a component really is. There are two different concepts here: In continuous optimization, the shape of a component is changed in such a way that particularly advantageous results are achieved, particularly with regard to a low load on the component. With the discrete
Topologieoptimierung hingegen wird die gegebene Gestalt des Bauelements genutzt, und zur Verfügung stehende Ressourcen insbesondere in Form der Verstärkungsfasern werden so ver teilt, dass die Gestalt oder die Oberfläche besonders vor teilhaft verstärkt wird. Topology optimization, on the other hand, the given shape of the component is used, and available resources, in particular in the form of the reinforcing fibers, are distributed in such a way that the shape or surface is particularly reinforced before.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass, wenn nur die Oberfläche eines beziehungsweise des Bauelements ver stärkt wird, nur entscheidend ist, wie ein etwaiger Kraft fluss von einem ersten Punkt zu einem zweiten Punkt ist, so- dass beispielsweise nur Linien beziehungsweise Vektoren von dem ersten Punkt zu dem zweiten Punkt ausreichen, die über die gesamte Oberfläche des Bauelements verlaufen, um die Fa serbahnen und daraus resultierend die Werkzeugpfade zu defi nieren . The invention is based on the finding that if only the surface of one or the component is reinforced, it is only decisive how a possible force flow from a first point to a second point is, so that, for example, only lines or vectors of from the first point to the second point are sufficient, which run over the entire surface of the component, in order to define the fiber tracks and, as a result, the tool paths.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung berechnet die elektronische Recheneinrichtung anhand der Eingabe bezie hungsweise der Eingabedaten und anhand der Bauteildaten Punk te oder Bereiche auf einer virtuellen Oberfläche des virtuel- len Modells. Außerdem verbindet die elektronische Rechenein richtung die Punkte oder Bereiche durch die In an advantageous embodiment of the invention, the electronic computing device uses the input or the input data and the component data to calculate points or areas on a virtual surface of the virtual computer. len model. In addition, the electronic computing device connects the points or areas through the
Topologieoptimierung zu den Faserbahnen, woraus die Werkzeug pfade ermittelt werden. Fallen beispielsweise die Werkzeug pfade mit den Faserbahnen zusammen, so können die Werkzeug pfade einfach von den Faserbahnen abgeleitet werden bezie hungsweise die Faserbahnen sind die Werkzeugpfade. Ferner ist es denkbar, dass die Werkzeugpfade gegenüber den Faserbahnen um wenigstens einen vorgegebenen Wert versetzt sind. Dann werden beispielsweise die ermittelten, insbesondere berechne ten, Faserbahnen um den Wert korrigiert, wodurch die Werk zeugpfade aus den Faserbahnen ermittelt werden können.  Topology optimization for the fiber webs, from which the tool paths are determined. If, for example, the tool paths coincide with the fiber webs, the tool paths can simply be derived from the fiber webs or the fiber webs are the tool paths. Furthermore, it is conceivable that the tool paths are offset from the fiber webs by at least a predetermined value. Then, for example, the determined, in particular calculated, fiber webs are corrected by the value, as a result of which the tool paths can be determined from the fiber webs.
Um das Verfahren besonders zeit- und somit kostengünstig durchführen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Topologieoptimierung als dis krete Topologieoptimierung durchgeführt wird. In order to be able to carry out the method in a particularly time-saving and thus inexpensive manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the topology optimization is carried out as a discrete topology optimization.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Stelle wenigstens oder genau einen Punkt und/oder wenigs tens eine Kante und/oder wenigstens eine Teilfläche der vir tuellen Oberfläche des virtuellen Modells umfasst. Hierdurch kann das Verfahren besonders zeit- und kostengünstig durchge führt werden. Außerdem kann die Belastung besonders präzise ermittelt werden. A further embodiment is characterized in that the location comprises at least or exactly one point and / or at least one edge and / or at least one partial area of the virtual surface of the virtual model. As a result, the method can be carried out particularly quickly and inexpensively. In addition, the load can be determined particularly precisely.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung ist es vorgesehen, dass die Werkzeugpfade für ein fünf- achsiges Werkzeug berechnet werden. Hierdurch kann eine be sonders bedarfsgerechte und flexible Verstärkung des Bauele ments mit den Verstärkungsfasern auf zeit- und kostengünstige Weise dargestellt werden. In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the tool paths are calculated for a five-axis tool. As a result, a particularly needs-based and flexible reinforcement of the component with the reinforcing fibers can be represented in a time and cost-effective manner.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das auch als additive Fertigung bezeichnete generative Fertigungsverfahren, welches beispielsweise als 3D-Drucken ausgebildet ist, in Abhängigkeit von den ermittelten Werk zeugpfaden durchgeführt wird, derart, dass das Werkzeug, ins- besondere mittels des Antriebs und/oder mittels der elektro nischen Recheneinrichtung, entlang der ermittelten Werkzeug pfade relativ zu dem auch als Bauteil oder Werkstück bezeich- neten Bauelement bewegt wird, insbesondere während das Werk zeug zumindest die Verstärkungsfasern abgibt und dadurch ent lang der Faserbahnen ablegt. Bei dieser Ausführungsform wer den die auf zeit- und kostengünstige Weise ermittelten Werk zeugpfade konkret genutzt, um das Werkzeug entlang der Werk zeugpfade zu bewegen. Hierdurch kann das Bauelement besonders vorteilhaft und insbesondere zeit- und kostengünstig ver stärkt beziehungsweise ausgesteift werden. In a further embodiment of the invention, it is provided that the generative manufacturing method, also referred to as additive manufacturing, which is designed, for example, as 3D printing, is carried out as a function of the tool paths determined, such that the tool, in particular in particular by means of the drive and / or by means of the electronic computing device, is moved along the determined tool paths relative to the component which is also referred to as a component or workpiece, in particular while the tool at least releases the reinforcing fibers and thereby deposits them along the fiber webs. In this embodiment, who uses the tool paths determined in a time-saving and cost-effective manner to move the tool along the tool paths. As a result, the component can be reinforced or stiffened in a particularly advantageous and, in particular, time and cost-effective manner.
Unter dem Merkmal, dass das Werkzeug relativ zu dem Bauele ment entlang der ermittelten Werkzeugpfade bewegt wird, ist zu verstehen, dass eine entlang der ermittelten Werkzeugpfade verlaufende Relativbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Bauelement bewirkt wird. Hierzu wird beispielsweise das Werk zeug relativ zu dem Bauelement bewegt, während das Bauelement ortsfest beziehungsweise in Stillstand, das heißt unbewegt verbleibt. Ferner ist es denkbar, dass Bauelement relativ zu dem Werkzeug bewegt wird, während das Werkzeug ortsfest be ziehungsweise unbewegt ist oder verbleibt. Außerdem ist es denkbar, dass sowohl das Werkzeug als auch das Bauelement be wegt werden und somit nicht unbewegt sind, insbesondere der art, dass das Werkzeug und das Bauelement Bewegungen relativ zueinander ausführen. The feature that the tool is moved relative to the component along the determined tool paths is to be understood to mean that a relative movement running along the determined tool paths is brought about between the tool and the component. For this purpose, the tool is moved relative to the component, for example, while the component remains stationary or at a standstill, that is to say it remains stationary. Furthermore, it is conceivable for the component to be moved relative to the tool while the tool is or is stationary or is stationary. In addition, it is conceivable that both the tool and the component are moved and are therefore not stationary, in particular in such a way that the tool and the component perform movements relative to one another.
Um das Bauelement besonders zeit- und kostengünstig herstei len zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Verstärkungsfasern durch Extrusion abge geben und abgelegt werden. Die Verstärkungsfasern sind bei spielsweise in eine insbesondere als Kunststoff ausgebildete und auch als Kunststoffmatrix bezeichnete Matrix eingebettet, sodass beispielsweise die Matrix und die darin eingebetteten Verstärkungsfasern einen Faserverstärkten Kunststoff bilden. Bei der Extrusion wird der faserverstärkte Kunststoff bei spielsweise erwärmt und dadurch plastifiziert beziehungsweise aufgeschmolzen, woraufhin der faserverstärkte Kunststoff und somit die Verstärkungsfasern auf wenigstens einen Teilbereich des Bauelements entlang der Faserbahnen abgelegt, insbesonde re aufgedruckt, wird. In order to be able to manufacture the component in a particularly time-saving and cost-effective manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the reinforcing fibers are deposited and deposited by extrusion. The reinforcing fibers are, for example, embedded in a matrix, which is designed in particular as a plastic and also referred to as a plastic matrix, so that, for example, the matrix and the reinforcing fibers embedded therein form a fiber-reinforced plastic. During the extrusion, the fiber-reinforced plastic is heated, for example, and thereby plasticized or melted, whereupon the fiber-reinforced plastic and thus the reinforcing fibers are deposited on at least a partial area of the component along the fiber webs, in particular printed thereon.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Eingabe als eine manuell von einer Person bewirkte Eingabe in die elektronische Recheneinrichtung empfangen wird. Hierdurch kann die Last besonders bedarfsgerecht und präzise sowie flexibel vorgegeben werden, sodass die aus der Last resultierende Belastung präzise ermittelt werden kann. Finally, it has proven to be particularly advantageous if the input is received as an input into the electronic computing device that is caused manually by a person. As a result, the load can be specified precisely and flexibly, as required, so that the load resulting from the load can be determined precisely.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerpro gramm beziehungsweise ein Computerprogrammprodukt, wobei das Computerprogramm direkt in einen Speicher einer beziehungs weise der elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere ei ner Fertigungsanlage zum Durchführen eines generativen Ferti gungsverfahrens, ladbar ist. Das Computerprogramm umfasst Programm-Mittel, um die Schritte des erfindungsgemäßen Ver fahrens auszuführen, wenn das Computer-Programm in einer be ziehungsweise der elektronischen Recheneinrichtung ausgeführt wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Aus gestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt . A second aspect of the invention relates to a computer program or a computer program product, wherein the computer program can be loaded directly into a memory of a relation or the electronic computing device, in particular a production system for carrying out a generative production process. The computer program comprises program means to carry out the steps of the method according to the invention when the computer program is executed in a respective electronic computing device. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft einen elektronisch lesbaren Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche zumindest ein Computer programm gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Daten trägers in einer beziehungsweise der elektronischen Rechen einrichtung ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfin dung durchführen. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten As pekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vor stehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmals kombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschrei bung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der je weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombi nationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. A third aspect of the invention relates to an electronically readable data carrier with electronically readable control information stored thereon, which comprise at least one computer program according to the second aspect of the invention and are designed such that they use a method when using the data carrier in one or the electronic computing device perform according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous refinements of the first aspect and the second aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous refinements of the third aspect of the invention and vice versa. Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description and the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only usable in the particular combination given, but also in other combinations or on their own without going beyond the scope of the invention.
Die Zeichnung zeigt in: The drawing shows in:
FIG 1 eine schematische Darstellung eines virtuellen Mo dells eines additiv herzustellenden Bauelements, wobei das virtuelle Modell bei dem erfindungsgemä ßen Verfahren genutzt wird; 1 shows a schematic representation of a virtual model of an additively manufactured component, the virtual model being used in the method according to the invention;
FIG 2 eine schematische Darstellung eines weiteren virtu ellen Modells; 2 shows a schematic representation of a further virtual model;
FIG 3 eine schematische Darstellung eines weiteren virtu ellen Modells; 3 shows a schematic representation of a further virtual model;
FGI 4 eine schematische Darstellung eines weiteren virtu ellen Modells; FGI 4 is a schematic representation of a further virtual model;
FIG 5 eine schematische Darstellung eines weiteren virtu ellen Modells; 5 shows a schematic representation of a further virtual model;
FIG 6 eine schematische Darstellung eines weiteren virtu ellen Modells; 6 shows a schematic representation of a further virtual model;
FIG 7 eine schematische Darstellung eines weiteren virtu ellen Modells; und 7 shows a schematic representation of a further virtual model; and
FIG 8 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines erfin dungsgemäßen Verfahrens. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. 8 shows a flowchart to illustrate a method according to the invention. Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.
FIG 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein virtuelles Modell 10 eines auch als Bauteil bezeichneten Bauelements.1 shows a schematic representation of a virtual model 10 of a component which is also referred to as a component.
Das virtuelle Modell 10 wird beispielsweise bei einem Verfah ren zur Planung von Werkzeugpfaden genutzt, wobei das Verfah ren anhand eines in FIG 8 gezeigten Flussdiagramms näher ver anschaulicht wird. Die genannte Planung wird auch als Werk zeugpfadplanung bezeichnet und durch das Verfahren als last pfadoptimierte Werkzeugpfadplanung durchgeführt. Ziel der Werkzeugpfadplanung ist, mittels einer auch als Computer oder Rechner bezeichneten elektronischen Recheneinrichtung und so mit rechnergestützt Werkzeugpfade für ein Werkzeug zu ermit teln, insbesondere zu berechnen. Das Werkzeug ist beispiels weise Bestandteil einer zur Durchführung eines generativen Fertigungsverfahrens ausgebildeten Fertigungsanlage, welche das Werkzeug und eine Antrieb umfasst. Mittels des Antriebes kann das Werkzeug beispielsweise entlang wenigstens zweier Achsen und/oder um wenigstens eine Achse bewegt beziehungs weise gedreht werden. Insbesondere ist die Fertigungsanlage beispielsweise eine Fünf-Achsen-Anlage, sodass das Werkzeug beispielsweise entlang von genau fünf Achsen translatorisch bewegt und/oder um wenigstens eine der Achsen oder um alle Achsen gedreht werden kann. The virtual model 10 is used, for example, in a method for planning tool paths, the method being illustrated in more detail using a flow chart shown in FIG. The planning mentioned is also referred to as tool path planning and is carried out by the method as load path-optimized tool path planning. The aim of the tool path planning is to determine, in particular to calculate, by means of an electronic computing device, also referred to as a computer, and thus with computer-aided tool paths for a tool. The tool is, for example, part of a manufacturing system designed to carry out a generative manufacturing process, which includes the tool and a drive. By means of the drive, the tool can be moved or rotated, for example, along at least two axes and / or around at least one axis. In particular, the production system is, for example, a five-axis system, so that the tool can be moved translationally along exactly five axes and / or rotated about at least one of the axes or about all axes.
Das Werkzeug ist beispielsweise ein Druckkopf, mittels wel chem wenigstens ein Werkstoff, aus welchem das Bauelement hergestellt wird, abgegeben und insbesondere extrudiert wer den kann. Mittels des Werkzeugs kann der beispielsweise als Kunststoff, insbesondere als faserverstärkter Kunststoff, ausgebildeter Kunststoff, aus welchem das Bauelement herge stellt wird, auf ein Substrat aufgebracht, insbesondere auf gedruckt, werden. Da beispielsweise das Bauelement aus einem Kunststoff hergestellt und dabei additiv gefertigt wird, wird das Bauelement als Kunststoffbauteil hergestellt. Der Kunst stoff wird beispielsweise mittels der Fertigungsanlage er- wärmt und dadurch plastifiziert und auf ein Substrat aufge druckt, insbesondere derart, dass aus dem Kunststoff Schich ten auf dem Substrat hergestellt werden. Die Schichten werden übereinander und/oder nebeneinander angeordnet und beispiels weise miteinander verbunden, insbesondere miteinander ver schmolzen, wodurch das Bauelement aus den Schichten herge stellt wird. Somit wird das Bauelement schichtweise bezie hungsweise Schicht für Schicht aufgebaut. Bei dem generativen Fertigungsverfahren, welches auch als additive Fertigung be zeichnet wird, handelt es sich somit beispielsweise um 3D- Drucken. Die zuvor genannten Werkzeugpfade sind nun Bewe gungspfade oder Bewegungsbahnen, entlang welchen das Werk zeug, insbesondere mittels des Antriebs, zu bewegen ist be ziehungsweise bewegt wird. The tool is, for example, a printhead, by means of which at least one material, from which the component is produced, is released and, in particular, extruded. By means of the tool, the plastic, for example as a plastic, in particular as a fiber-reinforced plastic, from which the component is made, can be applied to a substrate, in particular printed. For example, since the component is made of a plastic and is manufactured additively, the component is manufactured as a plastic component. The plastic is created, for example, by means of the production system. warms and thereby plasticized and printed on a substrate, in particular in such a way that layers of th plastic are produced on the substrate. The layers are arranged one above the other and / or next to one another and, for example, connected to one another, in particular melted together, as a result of which the component is produced from the layers. The component is thus built up layer by layer or layer by layer. The generative manufacturing process, which is also known as additive manufacturing, is thus, for example, 3D printing. The aforementioned tool paths are now movement paths or movement paths along which the tool is to be moved, in particular by means of the drive.
Die Werkzeugpfade sind dabei solche Werkzeugpfade, entlang welchen das Werkzeug bei dem generativen Fertigungsverfahren zu bewegen ist beziehungsweise bewegt wird, um bei dem gene rativen Fertigungsverfahren mittels des Werkzeugs zumindest Verstärkungsfasern zum Verstärken des Bauelements entlang von Faserbahnen abzulegen. Während somit beispielsweise das Werk zeug entlang der Werkzeugpfade bewegt wird, gibt das Werkzeug zumindest Verstärkungsfasern ab, indem das Werkzeug bei spielsweise die Verstärkungsfasern abgibt beziehungsweise ausspritzt. Hierdurch werden die Verstärkungsfasern, bei spielsweise in Form von jeweiligen Fasersträngen, entlang der Faserbahnen abgelegt. Auf diese Weise werden die Verstär kungsfasern beispielsweise auf jeweilige Teilbereiche einer Oberfläche des Bauelements aufgebracht beziehungsweise auf den Teilbereichen abgelegt. Auf diese Weise werden die Teil bereiche mit den Verstärkungsfasern versehen, wodurch das Bauelement mittels der Verstärkungsfasern verstärkt bezie hungsweise ausgesteift wird. Dies wird auch als Faserverstär kung des Bauelements bezeichnet. The tool paths are tool paths along which the tool is to be moved or moved in the additive manufacturing process, in order to use the tool to deposit at least reinforcing fibers for reinforcing the component along fiber paths in the generative manufacturing process. Thus, for example, while the tool is moved along the tool paths, the tool emits at least reinforcing fibers by the tool emitting or spraying out the reinforcing fibers, for example. As a result, the reinforcing fibers, for example in the form of respective fiber strands, are deposited along the fiber webs. In this way, the reinforcing fibers are applied, for example, to respective partial areas of a surface of the component or are deposited on the partial areas. In this way, the partial areas are provided with the reinforcing fibers, whereby the component is reinforced or stiffened by means of the reinforcing fibers. This is also called fiber amplification of the component.
Die Werkzeugpfade können den Faserbahnen entsprechen oder aber die Werkzeugpfade sind gegenüber den Faserbahnen um ei nen vorgebbaren oder vorgegebenen Wert versetzt. Das Verfahren zur Planung der Werkzeugpfade umfasst einen ersten Schritt EMP, bei welchem mittels einer elektronischen Recheneinrichtung elektrische beziehungsweise elektronische Bauteildaten empfangen werden. Die Bauteildaten definieren beziehungsweise charakterisieren beispielsweise das virtuelle Modell 10 des additiv herzustellenden Bauelements. Mit ande ren Worten ist das virtuelle Modell 10 ein virtuelles Modell des herzustellenden Bauelements, wobei das virtuelle Modell 10 mittels der elektronischen Recheneinrichtung anhand der Bauteildaten aufgebaut und beispielsweise auf einer elektro nischen Anzeige, welche auch als Bildschirm bezeichnet wird, angezeigt werden kann. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist das virtuelle Modell 10 eine visuelle Veranschaulichung der Bauteildaten, sodass beispielsweise eine die Anzeige be trachtende Person das virtuelle Modell 10 optisch wahrnehmen und anhand des Modells 10 einschätzen kann, ob die Bauteilda ten das gewünschte, herzustellende Bauelement hinreichend präzise abbilden. The tool paths can correspond to the fiber webs or the tool paths are offset from the fiber webs by a predeterminable or predetermined value. The method for planning the tool paths comprises a first step EMP, in which electrical or electronic component data are received by means of an electronic computing device. The component data define or characterize, for example, the virtual model 10 of the component to be produced additively. In other words, the virtual model 10 is a virtual model of the component to be manufactured, wherein the virtual model 10 can be constructed using the electronic computing device on the basis of the component data and can be displayed, for example, on an electronic display, which is also referred to as a screen. In other words, the virtual model 10 is a visual illustration of the component data, so that, for example, a person viewing the display can visually perceive the virtual model 10 and use the model 10 to assess whether the component data depict the desired component to be produced with sufficient precision ,
Die elektronische Recheneinrichtung, mittels welcher das Ver fahren durchgeführt wird, ist beispielsweise Bestandteil der Fertigungsanlage oder eine bezüglich der Fertigungsanlage se parate, zusätzlich zur Fertigungsanlage vorgesehene Steuer einheit. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung, welche das Verfahren durchführt, kann beispielsweise ein Code, ins besondere ein nummerischer Code, erzeugt werden, welcher in eine weitere elektronische Recheneinrichtung der Fertigungs anlage geladen werden kann. Dann kann die Fertigungsanlage anhand des Codes und somit in Abhängigkeit von den ermittel ten Werkzeugpfaden betrieben werden, derart, dass das Werk zeug entlang der Werkzeugpfade bewegt wird. The electronic computing device, by means of which the method is carried out, is, for example, part of the production system or a control unit provided in addition to the production system with respect to the production system. By means of the electronic computing device which carries out the method, for example a code, in particular a numerical code, can be generated, which can be loaded into a further electronic computing device of the production plant. The production system can then be operated on the basis of the code and thus as a function of the determined tool paths, in such a way that the tool is moved along the tool paths.
Bei einem zweiten Schritt RCV des Verfahrens werden mittels der elektronischen Recheneinrichtung Eingabedaten empfangen, welche aus wenigstens einer Eingabe resultieren. Die Eingabe daten charakterisieren eine das virtuelle Modell 10 an we nigstens einer Stelle S angreifende Last F sowie die Stelle S selbst. Die Last F korrespondiert beispielsweise mit einer Belastung, der das tatsächliche, herzustellende Bauelement während eines Betriebs des tatsächlichen Bauelements unter worfen ist beziehungsweise wird, wobei die Stelle S mit einer realen, tatsächlichen Stelle des realen beziehungsweise tat sächlichen Bauelements korrespondiert, welches an der realen tatsächlichen Stelle während des Betriebs unterworfen wird. Die Eingabe ist beispielsweise eine von einer Person manuell bewirkte Eingabe. In a second step RCV of the method, input data which result from at least one input are received by means of the electronic computing device. The input data characterize a load F attacking the virtual model 10 at at least one point S and the point S. itself. The load F corresponds, for example, to a load which the actual component to be manufactured is or will be subjected to during operation of the actual component, the location S corresponding to a real, actual location of the real or actual component which is on the real actual location during operation. The input is, for example, an input that is manually made by a person.
Bei einem dritten Schritt DRF des Verfahrens wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung eine Topologieoptimierung anhand der Eingabedaten und anhand der Bauteildaten durchge führt, wobei durch die Topologieoptimierung die in FIG 2 bis 7 mit 12 bezeichneten Faserbahnen und die daraus resultieren den Werkzeugpfade derart ermittelt, insbesondere berechnet, werden, dass eine aus der Last F resultierende Belastung des virtuellen Modells 10 ein vorbestimmtes Optimierungskriterium erfüllt . In a third step DRF of the method, a topology optimization is carried out by means of the electronic computing device on the basis of the input data and on the basis of the component data, the fiber paths identified with 12 in FIG. 2 to 7 and the resulting tool paths being determined, in particular calculated, by the topology optimization, become that a load of the virtual model 10 resulting from the load F fulfills a predetermined optimization criterion.
Vorzugsweise wird die Topologieoptimierung als diskrete The topology optimization is preferably discrete
Topologieoptimierung durchgeführt. Wird beispielsweise nur die Oberfläche des Bauelements verstärkt, indem auf die Bau element die Verstärkungsfasern aufgebracht werden, ist bei spielsweise für eine aus der Last resultierende Belastung nur entscheiden, wie ein Kraftfluss beispielsweise von einem ers ten Punkt zu einem zweiten Punkt ist. Somit reichen bei spielsweise Linien beziehungsweise Vektoren von dem ersten Punkt zu dem zweiten Punkt aus, die über die gesamte Oberflä che des Bauelements verlaufen, um die Faserbahnen 12 und da raus resultierend die Werkzeugpfade zu definieren. Die Faser bahnen 12 sind somit beispielsweise Kraftflüsse, die aus der Belastung F resultieren und sich um entsprechende Stellen 14 wie beispielsweise Bohrungen beziehungsweise Aussparungen herumdrängen. An diesen Kraftflüssen müssen sich die Werk zeugpfade orientieren, um das Werkzeug so zu bewegen, dass beispielsweise die Faserbahnen entlang der Kraftflüsse ver laufen und somit lastpfadorientiert sind. Daher kann auf die diskrete Topologieoptimierung zurückge griffen werden, da diese sich auf eine bereits bestehende Ge ometrie, insbesondere der Oberfläche des Bauelements bezie hungsweise des virtuellen Modells 10, bezieht. Topology optimization carried out. For example, if only the surface of the component is reinforced by the reinforcing fibers being applied to the component, for example, for a load resulting from the load, it is only necessary to decide how a flow of force is, for example, from a first point to a second point. Thus, for example, lines or vectors from the first point to the second point, which run over the entire surface of the component, are sufficient to define the fiber webs 12 and, as a result, the tool paths. The fiber webs 12 are thus, for example, power flows that result from the load F and crowd around corresponding locations 14, such as bores or recesses. The tool paths must be oriented to these force flows in order to move the tool so that, for example, the fiber webs run along the force flows and are thus load path-oriented. It is therefore possible to fall back on the discrete topology optimization, since this relates to an already existing geometry, in particular the surface of the component or the virtual model 10.
Die elektronische Recheneinrichtung berechnet anhand der Ein gabe und anhand der Bauteildaten Bereiche oder aber aus FIG 1 erkennbare Punkte P auf einer virtuellen Oberfläche 16 des virtuellen Modells 10. Mit anderen Worten wird die Oberfläche 16 in Bereiche beziehungsweise Zonen oder aber Punkte P auf geteilt. Durch die Topologieoptimierung verbindet die elekt ronische Recheneinrichtung die Bereiche beziehungsweise die Punkte P zu den Faserbahnen 12, woraus die Werkzeugpfade er mittelt werden. Mit anderen Worten werden die Punkte P mitei nander verbunden, um die Werkzeugpfade zu erhalten. Mittels der diskreten Topologieoptimierung wird berechnet, wie die Faserbahnen und somit die Werkzeugpfade lastpfadoptimiert verlaufen sollen, sodass die Belastung das Optimierungskrite rium erfüllt. Darunter ist beispielsweise zu verstehen, dass die Belastung einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellen wert unterschreitet. The electronic computing device uses the input and the component data to calculate areas or points P recognizable from FIG. 1 on a virtual surface 16 of the virtual model 10. In other words, the surface 16 is divided into areas or zones or else points P. Through the topology optimization, the electronic computing device connects the areas or the points P to the fiber webs 12, from which the tool paths are determined. In other words, the points P are connected to each other to obtain the tool paths. Using discrete topology optimization, it is calculated how the fiber webs and thus the tool paths should be optimized for the load path, so that the load fulfills the optimization criterion. This means, for example, that the load falls below a predetermined or predefinable threshold value.
Das Verfahren ist somit eine Pfadoptimierung, in deren Rahmen beispielsweise ein Anwender innerhalb einer CAM-Software das Bauelement beziehungsweise die Bauteildaten in eine CAM- Umgebung lädt. Hierdurch empfängt die elektronische Rechen einrichtung die Bauteildaten. In der CAM-Umgebung wird die Planung der Werkzeugpfade wie bereits andere bestehende Ope rationen ausgewählt, woraufhin beispielsweise eine grafische Benutzeroberfläche erscheint. In beziehungsweise mittels der Benutzeroberfläche kann der Anwender gewünschte Einstellungen für die additive Fertigung vorgeben. Hier kann der Anwender Punkte, Stellen, Kanten und/oder Flächen auf dem Bauelement beziehungsweise auf dem virtuellen Modell 10 angeben, an de nen die Last F angreift. Über diese Vorgaben berechnet die elektronische Recheneinrichtung dann, wie dicht die auch als Werkzeugbahnen bezeichneten Werkzeugpfade beziehungsweise die Faserbahnen 12 aneinander liegen müssen, damit die Punkte P zu den Werkzeugbahnen beziehungsweise zu den Faserbahnen 12 verbunden werden können und die Belastung das Optimierungs kriterium erfüllt. Die Verbindung der Punkte P wird entspre chend der disktreten Topologieoptimierung gelegt, woraus die fertigen Werkzeugbahnen folgen. The method is thus a path optimization, in the context of which, for example, a user loads the component or the component data into a CAM environment within a CAM software. As a result, the electronic computing device receives the component data. In the CAM environment, the planning of the tool paths is selected like other existing operations, whereupon, for example, a graphical user interface appears. The user can specify desired settings for additive manufacturing in or by means of the user interface. Here, the user can specify points, locations, edges and / or areas on the component or on the virtual model 10 at which the load F acts. Using these specifications, the electronic computing device then calculates how dense the tool paths, also referred to as tool paths, or the Fiber webs 12 must lie against one another so that the points P can be connected to the tool webs or to the fiber webs 12 and the load fulfills the optimization criterion. The connection of the points P is made according to the discrete topology optimization, from which the finished tool paths follow.
FIG 3 bis 7 zeigen weitere virtuelle Modelle 10 von jeweili gen Bauelementen und die zugehörigen Faserbahnen 12. 3 to 7 show further virtual models 10 of respective components and the associated fiber webs 12.
Herkömmliche Lösungen sehen üblicherweise vor, dass zuerst über Simulationen der vorteilhafteste Pfadverlauf für die Fa serbahnen ermittelt werden soll. Diese Simulationen sind je doch rechen- und somit zeitaufwändig. Daran schließt sich erst die Pfadplanung an, welche auch wieder Zeit in Anspruch nimmt . Conventional solutions usually provide that the most advantageous path for the fiber webs should first be determined by means of simulations. However, these simulations are computational and therefore time-consuming. This is followed by path planning, which also takes time again.
Demgegenüber kann die diskrete Topologieoptimierung direkt in die Planung der Werkzeugpfade in der CAM-Umgebung eines CAD/CAM-Systems (CAD - Computer aided design - rechnerunters tütztes Konstruieren) integriert werden. Hierzu kann bei spielsweise eine entsprechende In contrast, the discrete topology optimization can be integrated directly into the planning of the tool paths in the CAM environment of a CAD / CAM system (CAD - Computer aided design - computer-aided design). For this purpose, a corresponding example
Programmierschnittstelle genutzt werden, die die Erstellung eigener Abläufe ermöglicht. Die, insbesondere diskrete, Topologieoptimierung ist ein lineare Optimierungsverfahren, welches im Vergleich zu herkömmlichen und vergleichbaren An sätzen weit weniger Rechenaufwand und somit weit weniger Zeit benötigt, zumal hier lediglich die Optimierung auf der Ober fläche 16 betrachtet wird und nicht wie in anderen Ansätzen die Optimierung in einem kompletten Volumenkörper stattfin det, bei dem viel mehr Informationen und Rechenoperationen benötigt werden und auch viel mehr Informationen ausgegeben werden, die verarbeitet werden müssen. Die durch das Verfah ren realisierbare Planung der Werkzeugpfade direkt innerhalb der CAM-Umgebung, ohne vorhergehende finite-Elemente- Methoden-Analyse, wird effizienter und ist ausreichend für Anwendungen, bei denen Oberflächen mit Verstärkungsfasern ad ditiv verstärkt werden sollen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in bereits bestehende Produkte, insbesondere Software programmprodukte, auf einfache Weise integriert werden. Programming interface can be used, which enables the creation of your own processes. The, in particular discrete, topology optimization is a linear optimization method which, compared to conventional and comparable approaches, requires far less computation effort and thus far less time, especially since here only the optimization on the surface 16 is considered and not the optimization as in other approaches takes place in a complete solid, in which much more information and arithmetic operations are required and also much more information is output that has to be processed. The planning of the tool paths directly within the CAM environment, which can be carried out by the process, without prior finite element method analysis, becomes more efficient and is sufficient for applications in which surfaces are to be reinforced with reinforcing fibers. The method according to the invention can be easily integrated into existing products, especially software program products.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 virtuelles Modell10 virtual model
12 Faserbahne 12 fiber web
14 Stelle  14 digit
16 Oberfläche  16 surface
F Last  F load
P Punkte  P points
S Stelle  S position
EMP erster Schritt RCV zweiter Schritt DRF dritter Schritt  EMP first step RCV second step DRF third step

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Planung von Werkzeugpfaden, entlang welchen ein Werkzeug bei einem generativen Fertigungsverfahren rela tiv zu einem Bauelement zu bewegen ist, um bei dem generati ven Fertigungsverfahren mittels des Werkzeugs zumindest Ver stärkungsfasern zum Verstärken des mittels des generativen Fertigungsverfahrens herzustellenden Bauelements entlang von Faserbahnen (12) abzulegen, mit den Schritten: 1.Procedure for planning tool paths along which a tool is to be moved relative to a component in a generative manufacturing process, in order to at least reinforcing fibers in the generative manufacturing process using the tool to reinforce the component to be manufactured using the additive manufacturing process along fiber webs ( 12) to file, with the steps:
- mittels einer elektronischen Recheneinrichtung: Empfangen von ein virtuelles Modell (10) des herzustellenden Bauele ments charakterisierenden Bauteildaten (Schritt EMP) ;  - by means of an electronic computing device: receiving component data characterizing a virtual model (10) of the component to be produced (step EMP);
- mittels der elektronischen Recheneinrichtung: Empfangen we nigstens einer Eingabe, welche wenigstens eine das virtuel le Modell (10) an wenigstens einer Stelle (S) angreifende Last (F) und die Stelle (S) charakterisiert (Schritt RCV) ; und  - by means of the electronic computing device: receiving at least one input which characterizes at least one load (F) attacking the virtual model (10) at at least one point (S) and the point (S) (step RCV); and
- mittels der elektronischen Recheneinrichtung: Durchführen einer Topologieoptimierung anhand der Eingabe und anhand der Bauteildaten, wobei durch die Topologieoptimierung die Faserbahnen (12) und die daraus resultierenden Werkzeugpfa de derart ermittelt werden, dass eine aus der Last (F) re sultierende Belastung des virtuellen Modells (10) ein vor bestimmtes Optimierungskriterium erfüllt.  - By means of the electronic computing device: performing a topology optimization on the basis of the input and on the basis of the component data, the fiber webs (12) and the resulting tool paths being determined by the topology optimization in such a way that a load of the virtual model resulting from the load (F) (10) fulfills a certain optimization criterion.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
wobei die elektronische Recheneinrichtung anhand der Eingabe und anhand der Bauteildaten Punkte (P) oder Bereiche auf ei ner virtuellen Oberfläche (16) des virtuellen Modells (10) berechnet und die Punkte (P) oder Bereiche durch die wherein the electronic computing device uses the input and the component data to calculate points (P) or areas on a virtual surface (16) of the virtual model (10) and the points (P) or areas by the
Topologieoptimierung zu den Faserbahnen (12) verbindet, wo raus die Werkzeugpfade ermittelt werden. Topology optimization connects to the fiber webs (12), from where the tool paths are determined.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
wobei die Topologieoptimierung als diskrete the topology optimization as discrete
Topologieoptimierung durchgeführt wird. Topology optimization is carried out.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stelle (S) wenigstens oder genau einen Punkt und/oder wenigstens eine Kante und/oder wenigstens eine Teil fläche der virtuellen Oberfläche umfasst. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the location (S) comprises at least or exactly one point and / or at least one edge and / or at least one partial surface of the virtual surface.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Werkzeugpfade für ein fünfachsiges Werkzeug berech net werden. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the tool paths are calculated for a five-axis tool.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das generative Fertigungsverfahren in Abhängigkeit von den ermittelten Werkzeugpfaden durchgeführt wird, derart, dass das Werkzeug, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, entlang der ermittelten Werkzeugpfade re lativ zu Bauelement bewegt wird, insbesondere während das Werkzeug zumindest die Verstärkungsfasern abgibt und dadurch entlang der Faserbahnen (12) ablegt. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the additive manufacturing method is carried out as a function of the determined tool paths, such that the tool, in particular by means of the electronic computing device, is moved relative to the component along the determined tool paths, in particular while the tool is at least releases the reinforcing fibers and thereby deposits them along the fiber webs (12).
7. Verfahren nach Anspruch 6, 7. The method according to claim 6,
wobei die Verstärkungsfasern durch Extrusion abgegeben und abgelegt werden. the reinforcing fibers being released and deposited by extrusion.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabe als eine manuell von einer Person bewirkte Eingabe in die elektronische Recheneinrichtung empfangen wird . 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the input is received as an input manually effected by a person in the electronic computing device.
9. Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer elektronischen Recheneinrichtung ladbar ist, mit Programm- Mitteln, um die Schritte (EMP, RCV, DRF) des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen, wenn das Com puter-Programm in einer elektronischen Recheneinrichtung aus geführt wird. 9. Computer program, which can be loaded directly into a memory of an electronic computing device, with program means to carry out the steps (EMP, RCV, DRF) of the method according to one of the preceding claims when the computer program is in an electronic computing device to be led.
10. Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicher ten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche zumin dest ein Computerprogramm nach Anspruch 9 umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer elektronischen Recheneinrichtung ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführen. 10. Electronically readable data carrier with electronically readable control information stored thereon, which at least comprise a computer program according to claim 9 and are designed such that they are used when the data carrier perform a method according to one of claims 1 to 8 in an electronic computing device.
PCT/EP2019/070059 2018-08-09 2019-07-25 Method tool path planning by topology optimization in a generative manufacturing method WO2020030436A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018213416.2A DE102018213416A1 (en) 2018-08-09 2018-08-09 Tool path planning procedures, computer program and electronically readable data carriers
DE102018213416.2 2018-08-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020030436A1 true WO2020030436A1 (en) 2020-02-13

Family

ID=67620385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/070059 WO2020030436A1 (en) 2018-08-09 2019-07-25 Method tool path planning by topology optimization in a generative manufacturing method

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018213416A1 (en)
WO (1) WO2020030436A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112223788B (en) * 2020-09-08 2022-02-01 武汉大学 Automatic fiber laying system and laying track planning method thereof
WO2022073640A1 (en) 2020-10-06 2022-04-14 Linde Gmbh Method for producing a component manufactured in part additively for a technical device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140277669A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Sikorsky Aircraft Corporation Additive topology optimized manufacturing for multi-functional components
US20150190971A1 (en) * 2014-01-09 2015-07-09 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. Method for structure preserving topology optimization of lattice structures for additive manufacturing
DE102015115409A1 (en) * 2015-07-09 2017-01-12 Choren Industrietechnik GmbH Process for the design of fluid-flow components

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140277669A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Sikorsky Aircraft Corporation Additive topology optimized manufacturing for multi-functional components
US20150190971A1 (en) * 2014-01-09 2015-07-09 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. Method for structure preserving topology optimization of lattice structures for additive manufacturing
DE102015115409A1 (en) * 2015-07-09 2017-01-12 Choren Industrietechnik GmbH Process for the design of fluid-flow components

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018213416A1 (en) 2020-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6868657B2 (en) Method of fiber reinforced additive manufacturing
EP3736108B1 (en) Device and method for additive manufacture of a three-dimensional product
DE69910174T2 (en) Knowledge-based design optimization process for composites and system therefor
WO2020030436A1 (en) Method tool path planning by topology optimization in a generative manufacturing method
DE102017214340A1 (en) Process for producing a sandwich component, core for a sandwich component and sandwich component
DE102007032904B3 (en) Method for structural fixing of textile materials for use in high speed fiber composite components with and without thermoplastic component, involves fixing of cutting part contours, which are determined by suitable simulation software
WO2017071794A1 (en) Machine system for producing a hybrid component
WO2017098003A2 (en) Method and device for examining an input data set of a generative layer building device
DE10393527T5 (en) Systems and methods for displaying complex n-curves for direct control of tool motion
EP2980736A1 (en) Method of manufacturing an object, composed of a plurality of components, construction module and manufacturing system
DE112008003511T5 (en) Integrated technical analysis process
EP4048845A1 (en) Computer-aided method for dimensioning a formwork arrangement to be additively manufactured, and device for carrying out the method
DE10296995T5 (en) Method for tuning and synchronizing the movement of servo-assisted axes
DE10037540B4 (en) Technology for producing a fiber composite article
DE102016118791A1 (en) Method for assembling and / or depositing a material on a mold surface and computer program product
DE102019206078A1 (en) 3D printing device and 3D printing process for the production of moldings with solidification surfaces determined on the basis of parameters
AT500188B1 (en) COMPUTER-ASSISTED CONFIGURATOR FOR CONFIGURING AN INVESTMENT OF THE FOUNDRY INDUSTRY
EP3115856A1 (en) Trajectory determining method for in addition to secondary processing movements
DE10222699B4 (en) Computer-aided method and apparatus for optimizing vehicle structures and components
DE102020204750A1 (en) Device and method for additive manufacturing of a workpiece
DE102020122621A1 (en) GENERATIVE-ADDED OBJECT SHAPING TOOLING SYSTEM AND GENERATIVE-ADDED OBJECT SHAPING PROCESS
DE102020106001A1 (en) Process for additive manufacturing
EP2871273B1 (en) Method for producing a fibre preform
DE102018130762A1 (en) Process for producing a component using a 3D printing process
DE102020214603A1 (en) Process for manufacturing a component

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19752945

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19752945

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1