Il processo progettuale è incentrato sulla definizione dei componenti a partire dal concept fino alla geometria dettagliata. La laminazione è definita secondo requisiti di natura strutturale e di producibilità del componente stesso. Il modello solido della geometria e della laminazione viene realizzato ply-by-ply, risultando di importanza fondamentale quando è richiesta la definizione della superficie B, per esempio nei processi RTM in cui i componenti vengono realizzati a stampi accoppiati o per la corretta definizione degli inserti in componenti sandwich. È inoltre di importanza fondamentale la disponibilità di un PlyBook virtuale che permetta di generare un modello dei costi del componente. Vengono impiegati modelli parametrici e associativi che permettono di procedere a numerose iterazioni in tempi relativamente brevi, e mediante l’impiego di una piattaforma integrata per i materiali compositi (Dassault Systemes Catia-CPD Technology) che consente una efficace definizione delle istruzioni di laminazione (Ply Book) con una sequenza di laminazione ottimale (punto di inizio della deposizione, tagli,…). L’analisi di producibilità viene impiegata per definire le direzioni reali delle fibre allo scopo di realizzare una simulazione quanto più rispondente all’effettivo comportamento strutturale. I modelli possono essere agevolmente scambiati tra gli ambienti CAD e FEM grazie all’uso di software dedicati per garantire una elevata efficienza durante il processo iterativo di sviluppo ed ottimizzazione.
Vengono adottate procedure volte all’ottimizzazione della sequenza di laminazione e della geometria delle plies e delle “zone” in modo da ottenere un modello flessibile e adattabile alle successive modifiche geometriche o derivanti dai risultati delle analisi preliminari nell’ambiente FEM.
Il modello CAD del componente completo di tutte le informazioni relative alla sequenza di laminazione è totalmente parametrizzato, in modo che risulti rapidamente aggiornabile secondo le modifiche richieste dai vari ambiti di sviluppo del prodotto.
Le procedure e gli strumenti descritti consentono di sviluppare la documentazione contenente tutte le informazioni necessarie per la produzione del componente, inclusi Ply Books ed istruzioni di nesting, istruzioni critiche di laminazione, progetto del componente con le indicazioni sulla divisione stampo, dettagli di lavorazione con tolleranze geometriche e dimensionali e qualsiasi altro tipo di documentazione tecnica richiesta dalla specifica applicazione. Il Ply Book viene creato direttamente dal modello 3D della laminazione in modo da minimizzare i tempi di realizzazione e massimizzare la rispondenza al progetto della produzione. Viene inoltre prodotto un set di geometrie piane in formato .dxf da utilizzare nel processo di nesting, così da assicurare la completa corrispondenza di quanto prodotto con il progetto, evitando ogni ambiguità o interpretazione.
L’integrazione nel processo progettuale degli studi di producibilità è di importanza fondamentale per evitare iterazioni progettuali costose e dispendiose in termini di tempo, allo scopo di procedere parallelamente con la progettazione e lo studio della fattibilità del progetto stesso quanto più possibile. In tale contesto sono disponibili tutte le informazioni per sviluppare il progetto di fattibilità degli stampi (esecutivi preliminari , problematiche di precisione e fabbricabilità, linee di divisione, preventivazione,…), l’analisi di producibilità e l’ottimizzazione dell’orientamento delle fibre, la definizione dei tagli, dei drop-off, la suddivisione della ply in più parti per facilitare la deposizione e garantire che in sede di laminazione non siano necessarie operazioni di modifica a cura degli operatori di produzione, che possano avere conseguenze sulle prestazioni del componente.
The rapid and efficient data exchange between FE and geometric modelling is of capital importance to withstand the frequent update of the models during multi-disciplinary design and during the optimization process.
