Collaborazione tra imprese e ricerca per l’ottimizzazione topologica di 5 prodotti

L’ottimizzazione topologica è un’operazione di re-design che permette di generare prodotti innovativi e massimizzare le prestazioni di un prodotto attraverso la modifica della sua struttura e distribuzione del materiale. Si tratta di un’analisi che si presta bene alla produzione tramite le tecnologie di additive manufacturing, che permettono di superare le difficoltà di produzione di forme complesse.
Ma quali sono alcuni degli ambiti in cui l’ottimizzazione topologica può essere impiegata? E come si articola una reale collaborazione tra il mondo imprenditoriale e quello della ricerca? 35 studenti di ingegneria dell’Università di Trento, supportati da 5 esperti dell’additive manufacturing, stanno eseguendo analisi e simulazioni di ingegneria meccanica sulle componenti dei prodotti delle 5 aziende trentine selezionate per partecipare alla PROTO Challenge 2021.

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LE 5 SFIDE

La challenge proposta da Lincotek, impresa che produce dispositivi medici per l’industria ortopedica, riguarda l’ottimizzazione di un impianto protesico e della sua struttura porosa. Il team di studenti, dopo aver eseguito analisi FEM e studiato la natura porosa della protesi, sta ora eseguendo una serie di studi di ottimizzazione topologica.

 

Il team che sta lavorando alla challenge di PAMA, azienda che sviluppa e costruisce grandi macchine utensili, deve scoprire le potenzialità dell’ottimizzazione topologica e i limiti dell’additive manufacturing attraverso la semplificazione dei processi meccanici e l’alleggerimento di un componente di un attacco universale della testa accessoria di una macchina utensile.

 

Anche un dispositivo per la riabilitazione posturale può beneficiare dell’ottimizzazione topologica. Il team 3, dopo una fase approfondita di progettazione del prodotto e di analisi dei materiali, sta lavorando all’alleggerimento della tavoletta evoPad, concept nato dall’incontro tra Giulio Vianello, allenatore ed ex atleta di salto in alto, ed Emiliano Leoni, architetto.

 

La Sportiva partecipa alla challenge con un sottopiede di montaggio che contribuisce alla rigidità strutturale della calzatura da montagna. L’ottimizzazione a cui stanno lavorando gli studenti deve conciliare il mantenimento della rigidità del pezzo con l’alleggerimento del peso per poi poter valutare le tecniche e i materiali più adatti per lo stampaggio a iniezione.

 

Il quinto team deve condurre anche analisi di tipo termico, in quanto il componente candidato da  SOLIDpower, azienda che produce micro-cogeneratori a celle a combustibile per l’energia elettrica e termica, è un collettore strutturale di aria e carburante. La sfida consiste nel conciliare l’ottimizzazione topologica con un certo livello di planarità della superficie della piastra superiore.

La PROTO Challenge fa parte del progetto europeo INNOADDITIVE ed è organizzata in collaborazione con Università di Trento, Confindustria Trento, Polo Meccatronica, NOI Techpark, Digital Innovation Hub Trentino-Alto Adige. Sponsor: nTopology.

Il 26 maggio si terrà l’evento finale di presentazione delle soluzioni ideate, durante il quale verrà scelto e premiato il progetto migliore. All’impresa del team vincitore verrà data la possibilità di prototipare gratuitamente il prodotto ottimizzato presso la ProM Facility di Polo Meccatronica, Rovereto.

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