Additive Fertigung trifft Topologieoptimierung: Unser Beitrag zum ETH-Fokusprojekt ASIRA

Wie lassen sich maximale Stabilität und minimales Gewicht vereinen – und dabei auch noch Designfreiheit gewinnen? Die Antwort liegt in der Verbindung von Topologieoptimierung, additiver Fertigung und dem richtigen Werkstoff.

Im Rahmen des ETH-Fokusprojekts ASIRA durften wir gemeinsam mit den Studierenden der ETH Zürich und edo additive solutions GmbH ein spannendes Beispiel dafür realisieren: die Entwicklung und Fertigung von hochkomplexen, topologieoptimierten Aluminium-Bauteilen, die im modularen Roboter von ASIRA zum Einsatz kommen.

Das Ziel: Funktionalität trifft Leichtbau

ASIRA – kurz für Adaptive System for Industrial Robotics Applications – ist ein modularer, energieeffizienter Roboter, der sich flexibel an verschiedene industrielle Anwendungen anpassen lässt. Um diese Flexibilität auch mechanisch zu unterstützen, braucht es leichte, robuste und individuell designte Bauteile – genau hier kam Feramic ins Spiel.

Gemeinsam mit edo additive solutions entwickelten wir komplexe Geometrien, die mittels Topologieoptimierung exakt auf die Belastungsszenarien abgestimmt wurden. Die Fertigung erfolgte im Metall-3D-Druck, was maximale Gestaltungsfreiheit ermöglichte.

Aluminium CP1: Der Werkstoff, der mehr kann

Zum Einsatz kam unser Werkstoff aahead CP1, ein speziell entwickeltes Aluminium, das nicht nur hervorragende mechanische Eigenschaften aufweist, sondern auch optimal eloxiert werden kann. Das Resultat: funktionsstarke Leichtbauteile mit einem klaren technischen Look – in diesem Fall blau eloxiert, um im Gesamtsystem des Roboters visuell hervorzustechen.

Einblick in den Fertigungsprozess

Wie entstehen solche Bauteile eigentlich konkret?

In unserem neuen Video zeigen wir den Weg vom Design bis zum fertigen, eloxierten Bauteil – und natürlich auch, wie es später im Roboter zum Einsatz kommt.

Ein Projekt mit Zukunft

Für uns war die Zusammenarbeit mit ASIRA mehr als ein Sponsoring – es war eine Partnerschaft auf Augenhöhe mit den Ingenieur:innen von morgen. Das Projekt zeigt, wie wichtig praxisnahe Entwicklung, gezielte Materialwahl und interdisziplinäres Arbeiten heute sind – und was möglich wird, wenn alle an einem Strang ziehen.

Technische Highlights im Überblick

• Topologieoptimierung: lastgerechte Materialverteilung für maximale Effizienz
• Additive Fertigung: 3D-Metalldruck für komplexe Geometrien
• Werkstoff CP1: eloxierbares Aluminium mit hoher Festigkeit
• Eloxal-Veredelung: Schutz + Design – funktional und visuell überzeugend
• Anwendung: Bauteile im modularen Roboter ASIRA (ETH Zürich)