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3D-Druck Auf dem Weg zur idealen Geometrie

| Redakteur: Simone Käfer

Additive Manufacturing – auch 3D-Druck bezeichnet – revolutioniert die industrielle Produktion. Um die Vorteile völlig freier Strukturen zu nutzen, bedarf es ausgeklügelter Simulationen, die die Herstellungsverfahren berücksichtigen.

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(Bild: Dassault Systèmes)

Leicht, stabil und minimaler Materialeinsatz: Bäume sind das beste Beispiel, wie die Natur Werkstoffe und Strukturen perfektioniert hat. Konstrukteure von technischen Bauteilen würden das gerne nachahmen. Dazu benötigen sie zweierlei:

  • Konstruktions- und Simulationstools, die eine möglichst ideale Geometrie finden.
  • Ein Fertigungsverfahren, das bisher unmögliche Strukturen Realität werden lässt.

Echte Bauteile aus dem 3D-Drucker müssen sich beweisen

Software, die hilft gute Geometrien zu entwickeln und das Verhalten unter Last berechnet, gibt es seit vielen Jahren. Dassault Systèmes etwa bietet hierfür über seine 3D-Experience-Plattform aufeinander abgestimmte Anwendungen. Die Fertigungsverfahren konnten damit nicht mithalten – doch das ändert sich gerade. Dank 3D-Druck lassen sich knifflige Geometrien herstellen, beispielsweise Strukturen innerhalb von Hohlkörpern. Das macht die Natur schon lange so: Sie lässt zum Beispiel Bäume oder Knochen mit komplizierten Versteifungsstrukturen wachsen mit so wenig Material wie möglich.

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Simulation und 3D-Druck – gemeinsam entfalten sie ganz neue Möglichkeiten. Stand bei additiven Fertigungsverfahren bisher das Rapid Prototyping im Vordergrund, also die Herstellung von Design-Prototypen, fertigen die Nutzer nun zunehmend „echte“ Teile. Ohne die Verzahnung mit CAD- und Simulationswerkzeugen wäre das nicht möglich. Denn das nun völlig anders produzierte Teil muss nachweisen, dass es dieselben Eigenschaften hat wie sein Vorgänger, der vielleicht gegossen oder gefräst wurde. Unterm Strich bietet diese neue Art des Workflows enorme Vorteile:

  • Die Konstruktionsphase verkürzt sich,
  • Unternehmen sparen teure Prototypen und Fehlkonstruktionen,
  • Ob sich eine Geometrie überhaupt fertigen lässt, muss den Konstrukteur kaum mehr kümmern, er kann sich voll auf die Funktion des Teils konzentrieren.

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