Case Study · CFD · Siemens NX · Kunststoff

Strömungsoptimierter Saugkanal für eine Elektrobürste.

Entwicklung eines strömungsgünstigen, werkzeuggerechten Kunststoff-Saugkanals unter engen Anforderungen an Bauraum, Mechanik und Produktdesign. CFD-Bewertung und Siemens-NX-Konstruktion wurden iterativ miteinander verbunden.

CFD Siemens NX Freiformflächen Kunststoffkonstruktion Bauraumintegration Strömungsoptimierung

CFD-Simulation eines strömungsoptimierten Saugkanals für eine Elektrobürste

Technische Aufgabe

Gute Strömung in einem sehr begrenzten Bauraum

Die Herausforderung bestand nicht darin, einen theoretisch idealen Luftkanal frei im Raum zu entwerfen. Der Strömungsweg musste sich innerhalb eines bereits stark beanspruchten Produktbauraums zwischen mechanischen Komponenten hindurchführen lassen.

Gleichzeitig waren Außenkontur, Baugröße, Designanforderungen und die spätere Kunststofffertigung zu berücksichtigen. Ziel war eine möglichst verlustarme Luftführung mit möglichst geringer Wirbelbildung und robusten, fertigungsgerechten Übergängen.

Leistungsumfang

Von der Strömungsidee zur werkzeuggerechten Kunststoffgeometrie

Strömungsoptimierung

Querschnitte, Umlenkungen und Kanalverlauf so entwickeln, dass Druckverluste und ungünstige Strömungszustände reduziert werden.

Freiformflächen

Komplexe dreidimensionale Kanalgeometrien und räumliche Übergänge in Siemens NX konstruktiv ausarbeiten.

Bauraumintegration

Den Saugkanal zwischen mechanischen Komponenten führen und zugleich Baugröße und Produktdesign einhalten.

Kunststoffkonstruktion

Die strömungstechnische Geometrie in ein realisierbares, montage- und werkzeuggerechtes Kunststoffbauteil überführen.

Die Case Study zeigt den entscheidenden Zielkonflikt in realer Produktentwicklung: Ein Strömungsoptimum allein reicht nicht aus. Geometrie, Bauraum, Mechanik, Design und Herstellbarkeit müssen gemeinsam zu einer belastbaren Produktlösung entwickelt werden.

CFD + Konstruktion

Simulation und CAD als gemeinsame Iteration

01 Randbedingungen

Bauraum, Mechanik, Design und Strömungsweg erfassen.

02 Ideen

Geometrische Lösungsprinzipien für eine möglichst verlustarme Luftführung entwickeln.

03 NX Konstruktion

Freiformgeometrien und Kanalvarianten parametrisch in Siemens NX aufbauen.

04 CFD Bewertung

Strömungsverhalten der entwickelten Geometrievarianten simulationsgestützt untersuchen.

05 Optimierung

Erkenntnisse zurück in Geometrie, Bauraum und werkzeuggerechte Konstruktion führen.

Die Strömungssimulation wurde im damaligen Projekt durch einen spezialisierten Simulationsexperten durchgeführt. Die konstruktive Entwicklung, Ideenfindung und Umsetzung des Saugkanals in Siemens NX lagen beim heutigen BOLTCAD-Gründer.

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