DER KONSTRUKTEUR 10/2017

MENSCHEN UND MÄRKTE ?

MENSCHEN UND MÄRKTE ? STANDPUNKT Die additive Fertigung (AM) zeigt dort ihre Stärken, wo die konventionelle Fertigung an Grenzen stößt. Die Technologie gewährt ein hohes Maß an Designfreiheit, Funktionsoptimierung und -integration. Das Ergebnis sind höchst komplexe Strukturen, die gleichzeitig extrem leicht und stabil sind. Ein weiterer Vorteil sind schnelle Durchlaufzeiten: Von der Idee über die Vorserie bis zum Serienprodukt muss es nicht mehr Monate dauern, sondern nur noch Wochen. Um die zahlreichen Möglichkeiten der Technologie in einem Bauteil voll auszunutzen, sollte bereits in der Konstruktion „additiv“ gedacht werden. Ein Konstrukteur hat beim Lösen seiner Aufgabe immer im Kopf, wie das Teil, die Baugruppe oder die Maschine letztlich auch gefertigt werden können. Erst wird für das definierte Problem eine Funktionslösung gefunden; im Anschluss folgt die Form. Vor diesem Hintergrund ist es umso wichtiger, dass die Möglichkeiten von AM bekannt und verstanden sind. Die Technologie ermöglicht einen „design-driven-manufacturing - process“ bei dem die Konstruktion die Fertigung bestimmt – und nicht umgekehrt. Für Konstrukteure bedeutet das in erster Linie neue Möglichkeiten, Funktionen zu realisieren, die so bis jetzt nicht möglich waren. Um Konstrukteuren die Arbeit zu vereinfachen, gibt es heute AM Design Checks, die anhand des zur Verfügung stehenden industriellen 3D-Druckers die Bauteilgeometrie analysieren und überprüfen können, wie die konstruierten Teile am besten additiv gefertigt werden. Hier sind z. B. Ausprägungen wie Wandstärke, Lochdurchmesser oder Hohlräume wichtige Indikatoren. Auch die Frage nach den geforderten Material- und Oberflächeneigenschaften ist elementar. An dieser Stelle verzahnt sich CAD und CAM. Heute bieten immer mehr der CAD/CAM-Systemanbieter AM-Umgebungen an, die sowohl bei der Konstruktion (z. B. Topologieoptimierung) als auch bei der Fertigung (z. B. Supportstrukturen) unterstützen. Wichtig für den Konstrukteur sind neben der FEM-Simulation auch AM-spezifische Simulationen, die vorhersagen können, wie sich ein Bauteil verhält, wenn es z. B. mit einem bestimmten additiven Fertigungsverfahren gebaut wird. Für den Fertigungsinge nieur ist die Verzugs- und Eigenspannungssimulation des VERÄNDERT INDUSTRIELLER 3D-DRUCK DIE KONSTRUKTION? AM-Teils ein wichtiges Hilfsmittel um zu definieren, wie das Bauteil orientiert werden muss und wo Supportstrukturen benötigt werden. Hier greift die integrierte AM-Simulationssoftware. Der Anwender kann das Bauteil quasi virtuell erfahren und so verschiedene Optionen virtuell ausprobieren. Die meisten der CAX Anbieter bieten heute eine einheitliche Umgebung an, in der konstruiert, simuliert und die Fertigungsvorbereitung durchgeführt werden kann. Hinzu kommt, dass sie über Integrationsschnittstellen verfügen, um ihre AM-Applikation zu erweitern. Ab Mitte 2017 wird beispielsweise die EOS-Software EOSPrint zur Datenaufbereitung in Siemens NX als Plugin verfügbar sein. Durch die direkte Anbindung der EOS-Systeme in Siemens NX kann der Konstrukteur ein Produkt in einer einzigen Software-Umgebung für die additive Fertigung vorbereiten. Das gestattet eine nahtlose Aktualisierung von Konstruktionsdaten und vermeidet Fehlerquellen, die durch die Dateikonvertierung entstehen können. Dank einer solchen Integration sind die Prozessschritte von der digitalen Bauteilkonstruktion bis zur eigentlichen additiven Fertigung so miteinander verbunden, dass dies im Ergebnis zu einer schnelleren, einfacheren und zuverlässigeren Produktion führt. www.eos.info MARTIN STEUER BUSINESS DEVELOPMENT MANAGER, DER EOS GMBH ELECTRO OPTICAL SYSTEMS VON DER FERTIGUNGS- GETRIEBENEN KONSTRUKTION ZUR KONSTRUKTIONS- GETRIEBENEN FERTIGUNG 12 DER KONSTRUKTEUR 10/2017

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