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Additive Fertigung Drei neue Softwarelösungen rund um den 3D-Druck

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Eine Software, die Step-Daten erzeugt, eine Simulationslösung für 3D-gedruckte Werkzeugeinsätze und eine Möglichkeit, mit der durch per Ähnlichkeitssuche Prototypenwerkzeuge schnell gedruckt werden können.

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Die additive Fertigung ist ein Hoffnungsträger für die Entwicklung und Produktion ressourceneffizienter und individueller Produkte. Hier stellen wir drei neue Softwarelösungen zum Thema vor.
Die additive Fertigung ist ein Hoffnungsträger für die Entwicklung und Produktion ressourceneffizienter und individueller Produkte. Hier stellen wir drei neue Softwarelösungen zum Thema vor.
(Bild: gemeinfrei // pexels)

1. 3D-Druck Software erzeugt Step-Daten

Die aktuelle Version des 3D-Printing-Tools 4D_Additive ermöglicht es, für die Aufbereitung von 3D-Druckdaten exakte B-REP-CAD-Daten aller gängigen Nativ- und Standardformate zu verarbeiten. Laut Hersteller ermöglicht die Software erstmals das Herausschreiben von reparierten und optimierten Step-Modellen aus einer 3D-Druck-Software. Mit der neuen Version 1.4 können Anwender die reparierten CAD-Daten als exakte Step-Geometrie speichern. Zudem ist es möglich, die in der Software automatisch erzeugten Stützstrukturen als exakte Step-Modelle zu sichern und danach im CAD-System weiter zu verarbeiten oder für die FEM-Analyse zu verwenden.

Dank Step-Daten zu genauen Modellanalysen

Durch die Verwendung von exakten Modellen ermöglicht das Tool eine genaue Analyse und Reparatur der Modelle. Bis dato wurden für den 3D-Druck hauptsächlich triangulierte STL-Modelle verwendet, die eine Annäherung zur realen CAD-Geometrie darstellen. Mit dem B-Rep-Kern der neuen Software werden die Modelle exakt repariert und durch Modelling-Funktionen spezifisch für den 3D-Druck angepasst. So werden in der Software schnell Offset-Flächen für das spätere Überfräsen von Passungen oder Durchmesseränderungen für Ensat-Buchsen erzeugt.

Ein Vorteil der exakten Geometrien gegenüber STL-Modellen ist neben der höheren Genauigkeit ein geringerer Speicherbedarf der Daten. So werden umfangreiche Bauplattformen mit Hunderten von Teilen in einer kompakten Dateigröße gespeichert.

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2. Berechnung von 3D-gedruckten Werkzeugeinsätzen

Die Additive Fertigung findet bei der Herstellung von Kunststoffbauteilen zunehmend mehr Verwendung im industriellen Einsatz. Um die hohe Flexibilität im Design, die schnelle Fertigung sowie eine Kostenreduktion bei geringen Stückzahlen im Bereich der gedruckten Werkzeugeinsätze gewährleisten zu können, werden vorangehende Analysen für eine sichere Auslegung benötigt.

Die Software Digimat-AM von Simpa-Tec ermöglicht die Prozesssimulation im Bereich der Additiven Fertigung für Kunststoffbauteile. Dabei können verschiedene additive Prozesse sowie unterschiedliche Materialien wie verstärkte Composites in der Simulation abgebildet werden. Die Verstärkung kann diverse Werkstoffe wie u.a. Glas oder Carbon, in Form von Fasern oder Kugeln enthalten. Mit Hilfe der Analyse der Prozesssimulation werden virtuell die Thematiken der Eigenspannungen sowie die der Schwindung und des Verzuges dargestellt und deren Optimierung ermöglicht. Dementsprechend besteht die Möglichkeit, die Maßhaltigkeit des Werkzeugeinsatzes numerisch im Vorfeld an das Werkzeug anzupassen.

3. Schnelle Fertigung von Prototypenwerkzeugen

In der Spritzguss-Industrie gestaltet sich der Prozess zur Entwicklung eines Prototyps oder die Produktion von Teilen in Kleinserien bisher aufwendig. Da die Herstellung der jeweils benötigten Presswerkzeuge mittels CNC-Fräsen zur Fertigung der Endprodukte wie Zahnrädern, Buchsen, Dichtungen etc. oft sehr teuer und zeitintensiv ist, setzen immer mehr Unternehmen auf die Additive Fertigung. Eine Lösung für gedruckte Werkzeuge bietet das dänische Unternehmen Addi-Fab mit seiner Freeform-Injection-Molding-Technologie. Im Zusammenspiel mit der geometrischen Ähnlichkeitssuche des Strategischen Teilemanagements Part-Solutions von Cadenas kann die Fertigung von Werkzeugen für den Prototypenbau und Kleinserienproduktion vereinfacht und beschleunigt werden.

Ähnliche Komponenten anhand der Geometrie und Größe auffinden:

  • Mithilfe der geometrischen Ähnlichkeitssuche GEO-Search können Ingenieure ausgehend von einem grob konstruierten Teil oder einer 3D-Skizze schnell und einfach geometrisch ähnliche Komponenten der unternehmenseigenen Teilebibliothek suchen, die bereits zum Einsatz kamen und dabei genau die passenden Abmessungen besitzen.
  • Neben der jeweils gesuchten Form können Nutzer auch die gewünschte Größe des gedruckten Werkzeugs im Vorfeld der Suche definieren. Denn beim Druck mit der Addi-Fab Technologie ist die Maximalgröße von 100 mm x 100 mm x 200 mm von entscheidender Bedeutung. Zu große Werkstücke können auf diese Weise effektiv ausgeschlossen werden.

3D-gedruckte Werkzeuge für Prototypen- und Kleinserien innerhalb eines Tages

Mit der Addi-Fab Technologie können innerhalb eines Tages Werkzeuge in 3D gedruckt werden. Diese verfügen über eine für die Erstellung von Prototypen in der Produktentwicklung und Kleinserienproduktion entsprechenden Qualität und sind in der Herstellung um ein Vielfaches günstiger. Die Technologie ermöglicht mittels 3D-Druck auch die Herstellung komplexer Werkzeuge, die nicht mit herkömmlichen Spritzgusswerkzeugen gepresst werden können. „3D-Druck führt zu großen Einsparungen durch kürzere Lieferzeiten und sehr niedrige Einstiegskosten. Mit Part-Solutions können wir den Anwendern des Freeform Injection Molding eine ideale Lösung für die Herstellung von Prototypen und Kleinserien beim Spritzguss bieten“, so Lasse G. Staal, CEO bei Addi-Fab.

Weitere Infos zu Addi-Fab.

Dieser Beitrag erschien zuvor auf unserem Partnerportal konstruktionspraxis.de

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