Mit der neuen Stiffener-Funktion der 3D Druck-Software 4D_Additive stellt der deutsch-französische Software-Hersteller CoreTechnologie (CT) eine innovative Lösung zur gezielten Stabilisierung verzugsanfälliger Bauteile vor.
Herausforderung bei pulverbasierten 3D Druckverfahren
Insbesondere lange, flache und dünnwandige Bauteilgeometrien neigen bei pulverbasierten Fertigungsverfahren zur Verformung. Ursache hierfür sind unter anderem innere Spannungen sowie thermische Gradienten, die durch unterschiedliche Erwärmungs- und Abkühlgeschwindigkeiten innerhalb des Bauteils entstehen.
Obwohl sich thermisch bedingte Spannungen durch geeignete Abkühlstrategien reduzieren lassen, bleibt die maßhaltige Fertigung solcher Bauteile eine Herausforderung.
Um unerwünschten Verformungen entgegenzuwirken, werden dünnwandige Bauteile bislang häufig durch zusätzliche Versteifungselemente stabilisiert. Diese werden in der Regel bereits während der Konstruktion in die Bauteilgeometrie integriert und sind somit fester Bestandteil des CAD Modells.
Hier setzt die neue Stiffener-Funktion von 4D_Additive an und ermöglicht die Erzeugung temporärer Versteifungsstrukturen ohne aufwendige Änderungen an der ursprünglichen CAD Geometrie.
Individuell konfigurierbare Versteifungsstrukturen
Die neue Funktion ermöglicht die schnelle Erzeugung temporärer Versteifungsstrukturen auf Basis vordefinierter Waben-, Dreiecks- oder Vierecksmuster. Der Anwender kann die Position der Versteifungsstruktur innerhalb des Bauteils zunächst frei festlegen und anschließend die gewünschte Geometrie erzeugen. Neben der Auswahl des Strukturmusters lassen sich die Abmessungen der einzelnen Zellen individuell definieren und an die jeweiligen Bauteilanforderungen anpassen.
Die Anbindung der Versteifungsstrukturen an die bestehende CAD Geometrie erfolgt über sogenannte Pins. Geometrie, Position und Ausrichtung der Pins werden gezielt angepasst, sodass die Verbindung ausschließlich an den vom Anwender ausgewählten Bauteilflächen erfolgt.
Die Verbindungspins verfügen über frei konfigurierbare Kontaktstellen, die sich nach vollständiger Abkühlung einfach vom Bauteil entfernen lassen. Durch die speziell für den 3D Druck optimierten Pins mit kleiner Kontaktfläche kann der Folgeprozess auf ein Minimum reduziert werden.
Die neue Stiffener-Funktion von 4D_Additive ermöglicht somit eine verzugsarme Fertigung großformatiger, dünnwandiger Bauteile, ohne die ursprüngliche CAD Konstruktion dauerhaft zu verändern oder Versteifungselemente aufwendig in einem CAD System zu konstruieren.
Weitere Informationen zur Software 4D_Additive sind abrufbar unter https://coretechnologie.com/de/produkte/4d-additive/.
Der Software-Hersteller CoreTechnologie (CT) wurde 1998 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Deutschland in der Nähe von Frankfurt am Main sowie Niederlassungen in Frankreich, Japan und den USA. Das Unternehmen ist der führende Anbieter von 3D Computer Aided Design (CAD)-Konvertierungssoftware, bekannt als 3D_Evolution™ (Konvertierung, Reparatur, Vereinfachung, Analyse), 4D Additive™ (3D-Printing Software-Suite), 3D_Analyzer™ (CAD-Viewer mit Analysewerkzeugen) sowie 3D_Kernel_IO (CAD Interfaces SDK). Die Mission des Unternehmens ist es, die MCAD-Interoperabilität in der Wertschöpfungskette des Designs zu optimieren und maßgeschneiderte Lösungen für die PLM-Integration und Prozessautomatisierung zu entwickeln. Das Kundenportfolio von CoreTechnologie umfasst weltweit über 600 international tätige Unternehmen aus der Automobil-, Aerospace-, Maschinenbau- und Konsumgüterindustrie sowie führende Hersteller von 3D-Software.
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- 3D (Wikipedia)
3D oder 3-D ist eine verbreitete Abkürzung für die Eigenschaft, tatsächlich oder nur scheinbar räumlich oder dreidimensional zu sein oder drei Dimensionen zu haben. Ursprünglich ein Begriff aus der englischen Sprache wurde die Abkürzung bei der Übernahme technischer Begriffe aus dem Englischen in die deutsche Sprache übernommen, z. B. in 3D-Film, 3D-Druck, 3D-Integration oder 3D-Effekt. Inzwischen verwenden viele Anwendungsgebiete die Vorsilbe 3D in ihren Fachausdrücken. Dadurch unterscheiden sie zwischen der Verwendung eines Ausdrucks in Bezug auf dreidimensionale oder zweidimensionale Objekte. Die Punkte von 3D-Objekten liegen in verschiedenen Ebenen oder Flächen, während die Punkte von 2D-Objekten in derselben Ebene oder Fläche liegen. Im Alltag wird ein dreidimensionaler Raum durch die drei Dimensionen Länge, Breite und Höhe beschrieben. Die Geometrie nennt diesen Raum den dreidimensionalen euklidischen Raum. Oft wird die Lage eines Punktes im Raum mit einem kartesischen Koordinatensystem beschrieben. Daneben verwendet man auch andere Koordinatensysteme, z. B. Kugelkoordinaten oder Zylinderkoordinaten. Die moderne Mathematik definiert einen dreidimensionalen mathematischen Raum als einen Raum, in dem drei Koordinaten erforderlich sind, um die Lage eines Punktes zu bestimmen. Diese allgemeingültige Definition enthält den Raum, den wir aus dem Alltag kennen, als Spezialfall. - CAD (Wikipedia)
CAD (von englisch computer-aided design [kɔmˈpjuːtɐ ˈeɪdɪd dɪˈzaɪn], zu Deutsch rechnerunterstütztes Konstruieren) bezeichnet die Unterstützung von konstruktiven Aufgaben mittels EDV zur Herstellung eines Produkts (Beispielsweise Auto, Flugzeug, Bauwerk, Kleidung). Welche Tätigkeiten unter den Begriff CAD fallen, wird in der Literatur verschieden behandelt. In einem engeren Sinn versteht man unter CAD das rechnerunterstützte Erzeugen und Ändern des geometrischen Modells. In einem weiteren Sinn versteht man darunter sämtliche rechnerunterstützten Tätigkeiten in einem Konstruktionsprozess, einschließlich der geometrischen Modellierung, des Berechnens, des Simulierens und sonstiger Informationsgewinnung und Informationsbereitstellung, von der Konzeptentwicklung bis zur Übergabe an die Herstellung bzw. Fertigung (Arbeitsvorbereitung). Verwendete man anfangs CAD-Anwendungen primär für die Herstellung von Fertigungs- bzw. Herstellungsunterlagen (zweidimensionales CAD; Marketingbezeichnung: CAD als computer aided drafting/draughting), wurden mit zunehmender Rechnerleistung CAD-Systeme mit komplexen Expertensystemen und integrierten FEM-Lösungen für den Entwurf und die Konstruktion technischer Lösungen verfügbar, wofür die dreidimensionale Behandlung der Objekte erforderlich wurde (dreidimensionales CAD). Allenfalls erforderliche Technische Zeichnungen lassen sich aus den virtuellen Modellen dreidimensionaler Objekte automatisch herstellen. Ein besonderer Vorteil des 3D-CAD ist die Möglichkeit, von den Objekten eine Abbildung aus beliebiger Richtung zu erzeugen. Der 3D-Drucker ermöglicht den auch im Hobbybereich angewendeten Übergang vom virtuellen Modell zum realen Objekt. Zusammen mit den erfassbaren Materialeigenschaften werden erweiterte CAD-Modelle zur Beschreibung der physikalischen Eigenschaften (zum Beispiel Festigkeit, Elastizität) der Objekte erstellt. CAD ist ein Teil der sogenannten CAx-Technologien, zu denen auch die computerunterstützte Fertigung zählt (Computer-aided manufacturing, CAM) oder die computerunterstützte Qualitätssicherung (Computer-aided quality, CAQ). Genutzt wird CAD in fast allen Zweigen der Technik: Architektur, Bauingenieurwesen, … - Software (Wikipedia)
Software [ˈsɒf(t)wɛː] (englisch; wörtlich „weiche Ware“, soft = leicht veränderbare Komponenten als Gegenstück zu ‚Hardware‘ für die physischen Komponenten) ist ein Sammelbegriff für Computerprogramme und die zugehörigen Daten. Sie kann zusätzlich Bestandteile wie z. B. die Softwaredokumentation als Handbuch in digitaler oder gedruckter Form enthalten. Software bestimmt, was ein softwaregesteuertes Gerät tut und wie es das tut. Die Hardware (das Gerät selbst) führt Software aus (arbeitet sie ab) und setzt sie so in die Tat um. Software ist die Gesamtheit von Informationen, die man der Hardware hinzufügen muss, damit ein softwaregesteuertes Gerät für ein definiertes Aufgabenspektrum nutzbar wird. Durch das softwaregesteuerte Arbeitsprinzip kann eine starre Hardware individuell arbeiten. Es wird heute nicht nur in klassischen Computern angewendet, sondern auch in vielen eingebetteten Systemen wie beispielsweise in Waschmaschinen, Fernsehgeräten, Mobiltelefonen und Navigationssystemen.
