3D-Druck Toolcraft industrialisiert additive Fertigung mit NX von Siemens

Für durchgängige Prozesse und Daten im 3D-Druck hat sich Toolcraft für Siemens NX als Software entschieden. Durch die integrierten CAD-, CAE- und CAM-Module gibt die Softwaresuite zudem Unterstützung beim Metall-Laserschmelzen, sodass der Produktionsprozess beschleunigt werden kann.

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3D-Druck und Industrie 4.0 das sind die Schlagworte, die derzeit die Wirtschaft bestimmen. Seit 2011 realisiert Toolcraft 3D-gedruckte Präzisionsbauteile in Metall und bezieht in Georgensgmünd demnächst das neu gebaute Laserschmelzzentrum. Auch Industrie 4.0 wird bei dem mittelständischen Unternehmen im Bereich der CNC-Zerspanung bereits gelebt. Nun sollen beide Schlagworte miteinander verbunden werden. Und das gelingt mithilfe der NX von Siemens PLM Software.

Kontinuierliche Verbesserung des 3D-Drucks in Metall

Der 3D-Druck hat den ersten Hype bereits hinter sich gebracht. Nach der Desillusionierung des Credos arbeiten Unternehmen an der kontinuierlichen Verbesserung der Technologie. Mittels Metall-Laserschmelzen lassen sich komplexe und effiziente Leichtbaustrukturen sowie innenliegende Strukturen herstellen, die vor allem interessant sind für die Luft- und Raumfahrt, den Energiesektor, die Medizintechnik sowie den Motorsportbereich. Zudem gibt es vonseiten der Maschinenhersteller immer mehr Bemühungen in Richtung Automation, um den Prozess sowie die Nachbearbeitung der Teile noch effektiver zu gestalten. Auch hybride Bearbeitungszentren, in denen die additive und zerspantechnische Fertigung kombiniert werden, sind auf dem Vormarsch.

Um bereits den Metall-Laserschmelzprozess von der Konstruktion bis zur Fertigung und Nachbearbeitung zu optimieren, entschied sich Toolcraft für NX von Siemens. Bislang waren verschiedene Softwaresysteme bei einzelnen Prozessschritten im Einsatz. Dies führte zu einem teilweise langwierigen und unkontrollierbaren Daten- und Fertigungsprozess.

Integrierte Lösung für CAD, CAE und CAM

NX von Siemens PLM Software ist eine integrierte Softwaresuite zur Produktentwicklung und Teilefertigung. Sie unterstützt bei der schnellen und effizienten Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte durch integrierte CAD-, CAE-und CAM-Module. NX bietet Lösungen für die Produktentwicklung, 3D-Modellierung und Dokumentation, multidisziplinäre Berechnungen struktureller, beweglicher, thermischer, fließender und multi-physikalischer Anwendungen sowie vollständiger Teilefertigung für den Werkzeugbau, die spanende Bearbeitung und die Qualitätskontrolle. Dabei lässt sich die Software in Teamcenter integrieren. Da keine andere Software am Markt eine derart optimale Grundlage zur Herstellung von Präzisionsbauteilen im High-End-Bereich biete, hat sich Toolcraft zur Zusammenarbeit mit Siemens entschieden.

Durchgängiger Prozess – inklusive additiver Fertigung

Siemens NX bietet einen durchgängigen Prozess von der Konstruktion über die Simulation bis zur Fertigung und spanender Nachbearbeitung. Zwischen den einzelnen Prozessschritten sind Feedbackschleifen eingebaut. Besondere Funktionen zur Topologie-Optimierung sowie der Aufbau von Gitterstrukturen sind bei der additiven Fertigung von besonderem Interesse und daher ebenfalls in NX integriert. Durch das Prüfen von Konstruktionsrichtlinien eines Bauteils gewährleistet NX bereits im Vorfeld die Machbarkeit. Dabei werden Wandstärken geprüft, eventuell notwendige Stützstrukturen in bestimmten Bereichen sowie die Möglichkeit der abschließenden Beseitigung etwaiger Pulverrückstände in innenliegenden Hohlräumen.

Nach Abschluss der Konstruktion können mithilfe von NX die Bauplatte eingerichtet, die Stützstrukturen generiert und Anweisungen für Metallpulverbett-Drucker programmiert werden, wie sie zum Beispiel bei Toolcraft eingesetzt werden. Nach dem Druck im Laserschmelzverfahren unterstützt NX die Endbearbeitung mithilfe von traditionellen CAM-Anweisungen für die spanende Fertigung. „Durch den Einsatz von NX können wir nicht nur unsere Wettbewerbsfähigkeit erhöhen, auch der Produktionsprozess wird beschleunigt. Das führt zu kürzeren Innovationszyklen und zur Herstellung von komplexeren Teilen“, so Christoph Hauck, Geschäftsführer von Toolcraft.

Digitalisierung beschleunigt Einsatz von 3D-Druck

„Unsere vielfältigen Kundenprojekte, aber auch neutrale Studien belegen ganz klar: Additive Fertigungsverfahren und Industrie 4.0 verfügen über hohe Synergiepotenziale in der Umsetzung. Eine durchgängige Digitalisierung der Produktentstehung beschleunigt den Einsatz additiver Fertigungsverfahren erheblich, da der 3D-Druck direkt aus vollständig beschriebenen digitalen Produktmodellen erfolgen kann. Gleichzeitig können unsere Kunden den Megatrend zu mehr Produktvarianten und individualisierten Produkten in Klein- und Einzelserien aufgreifen und umsetzen“, wie Urban August, Senior Vice President and Managing Director Deutschland von Siemens PLM Software berichtet.

Um die Industrialisierung der additiven Fertigung noch weiter voranzutreiben, schlossen Siemens und Toolcraft einen Kooperationsvertrag. Dabei bildet Toolcraft die gesamte Prozesskette von der Konstruktion über die Fertigung und zerspantechnische „Veredelung“ bis hin zur Qualitätsprüfung und zerstörungsfreien Prüfung nach NADCAP-Standard im eigenen Hause ab.Daher entschied sich Toolcraft nicht nur im Bereich 3D-Druck in Metall für die Software, sondern führt zeitgleich auch NX und NX CAM in den Bereichen Engineering bzw. AV/NC-Programmierung ein.

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