DER KONSTRUKTEUR 10/2018

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- 3D-DRUCK 02 02 Mithilfe der entsprechenden Software können im Inneren eines Bauteils Gitterstrukturen eingebracht werden, die der Natur nachempfunden sind 03 Natürlich anmutende Gitter- Innenstrukturen lassen sich mit 3D-Druck erstmals akkurat herstellen SPECIAL „ES GILT, DEN IDEENPOOL DER NATUR GESCHICKT ZU NUTZEN“ Martina Klein, Stv. Chefredakteurin Durch den Einsatz der additiven Fertigung lassen sich biologische Prozesse, Strukturen, Funktionen und Prinzipien viel einfacher als bisher auf technische Bauteile übertragen. Mit den richtigen Entwicklungs-Tools, die in ein Gesamtsystem eingebunden sind, gelingt dem Konstrukteur das auch ohne große Zusatzkenntnisse. Dabei eröffnet sich dem Konstrukteur ein unheimlich spannendes Feld, und wenn er den Ideenpool der Natur geschickt zu nutzen weiß, winken enorme Erfolge. www.DerKonstrukteur.de Jetzt kommt die Bionik dazu: An einem Baum werden Äste nicht einfach grundsätzlich dicker, damit sie Wind und Schnee besser standhalten, sondern zusätzliches Holz wächst nur an neuralgischen Stellen. Deshalb stehen Äste nicht einfach senkrecht und scharfkantig vom Stamm ab, sondern haben eine Kurve als Übergang und zwischen Wurzel und Stamm zur Unterstützung zusätzliches Material. Solche weichen Übergänge sind in der Natur üblich, optimal auf die Lasten abgestimmt, jedoch aufwändiger zu konstruieren. Tosca Structure erzeugt diese weichen Übergänge und optimiert gleichzeitig die innere Struktur. Im Inneren können zusätzlich unterschiedliche Gitterstrukturen eingebracht werden, die der Natur nachempfunden sind, etwa einem Knochen, der dank seiner porösen Füllung leicht und dennoch steif ist. Solche Gitter-Innenstrukturen lassen sich mit 3D-Druck erstmals akkurat herstellen. Schneidet man solch ein Bauteil auf, sieht das ziemlich chaotisch aus: An Übergängen ist das Gitter verdickt, an manchen Stellen sind die Lücken klein, an anderen sehr luftig. Das ist beabsichtigt, denn so werden neuralgische Bereiche verstärkt bei gleichzeitig geringem Materialverbrauch. Das bereits erwähnte Bauteil am Heuwender wurde mit Tosca Structure optimiert. Es spart 90 % Gewicht ein, ist aber genauso stabil wie das alte Gussteil. Die Bionik in den Konstruktionsprozess einzubeziehen, wird so – mit den richtigen Anwendungen auf der zentralen Plattform – deutlich einfacher und attraktiver. Ein wichtiger Schritt auf dem Weg, das große Potential der additiven Fertigung zu nutzen und damit möglichst leicht, stabil und effektiv zu konstruieren – nach dem Vorbild der Natur. Bilder: Aufmacherbild: Festo AG, bennytrap/Fotolia.de; 01 und 03: Dassault Systèmes; 02: GDE www.3ds.com/de 03 92 DER KONSTRUKTEUR 10/2018

3D-DRUCK 3D-DRUCKSERVICE FÜR KOMPONENTEN Daten hochladen, Material und Anzahl auswählen, Bestellung abschicken – Konstrukteure und Anlagenplaner können beim Schunk-3D-Printservice Greifsystem- und Spanntechnikkomponenten schnell und einfach zur additiven Fertigung in Auftrag geben. Ob Adapterplatten, Vorrichtungen, Schutzhüllen oder funktionsintegrierte Komponenten: sämtliche Teile werden wahlweise aus Polyamid (PA 2201), Aluminium (AlSi10Mg) oder Edelstahl (1.4404) in hochwertiger und präziser Maschinenbauqualität gefertigt. Nach dem Erfolg von Schunk eGRIP, einem 3D-Designtool für additiv hergestellte Greiferfinger, baut das Familienunternehmen mit dem 3D-Printservice sein Portfolio im Bereich additiv gefertigter Bauteile weiter aus. Nun können auch selbst konstruierte Komponenten für Greifsysteme und Spanntechnik online bestellt werden. Innerhalb kürzester Zeit lassen sich alle gängigen CAD-Formate hochladen, im 3D-Viewer anzeigen und vollautomatisch auf ihre Druckbarkeit prüfen. Bereiche, die beispielsweise aufgrund der Materialstärke für die additive Fertigung kritisch sind, werden automatisch gekennzeichnet. Der intuitiv bedienbare, HTML-basierte und browserunabhängige 3D-Printservice ist auf allen internetfähigen PCs, Smartphones und anderen Endgeräten nutzbar. Er eignet sich für Maximalabmessungen von 160 x 120 x 100 mm. Die Lieferzeit liegt bei rund zehn Arbeitstagen. www.schunk.com RUNDUM-SERVICE FÜR DIE INDUSTRIE Dank seines neuen Partners Jomatik aus Tübingen erweitert Murtfeldt sein Produktportfolio rund um das Thema 3D-Druck und bietet einen kompletten Rundum-Service für die Industrie. Produktion- und Konstruktionsdienstleistungen im Bereich der additiven Fertigung, Nach bearbeitung aller Art, Montage und Schulungen – das alles bietet Murtfeldt nun gemeinsam mit Jomatik in hoher Industriequalität. Zudem ist das westfälisch-schwäbische Team europaweit einer der ersten Anbieter, der im 3D-Druck lebensmittelkonforme Materialien gemäß EU-Verordnung 1935/2004 EG und 10/2011 verarbeitet. Als Verfahren kommen Fused Deposition Modeling (FDM) und Selektives Lasersintern (SLS) zum Einsatz. Dabei werden Polyamid, ABS, PLA und Polycarbonat verwendet. Zur Nachbearbeitung zählen neben dem lebensmittelkonformen Glättungsverfahren Joma-Pearl sämtliche Nachbearbeitungen wie fräsen, bohren, färben, bedrucken und viele mehr. Auch mit dem Partner Jomatik bleibt Murtfeldt Kunststoffe seiner Strategie treu, Interessenten und Kunden nicht nur Produkte, sondern bei Bedarf Lösungen und Hilfen anzubieten. Hierzu zählen z. B. die Generierung von fehlenden Konstruktionsdaten durch Scannen und Re-Engineering sowie die Optimierung von 3D-gedruckten Bauteilen. www.murtfeldt.de IN 3D SCHREIBEN – UND WIEDER LÖSCHEN 3D-Tinten, die sich selektiv löschen lassen, hat ein Forscherteam des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt. Mit ihnen können Strukturen auf der Mikro- und Nanoskala gezielt ab- und wieder aufgebaut werden. Ein computergesteuerter Laserstrahl fungiert als Stift und erzeugt die gewünschte Struktur in einem Fotolack. So lassen sich dreidimensionale Strukturen mit Details im Submikrometerbereich herstellen. Die Tinten eignen sich für Anwendungen, die hochpräzise, filigrane Strukturen erfordern, z. B. in der Biomedizin, der Mikroelektronik oder optische Metamaterialien. Es wurden mehrere Tinten entwickelt, die sich unabhängig voneinander löschen lassen. So lassen sich z. B. bei besonders komplexen Konstruktionen temporäre Stützen errichten und im weiteren Konstruktionsprozess wieder entfernen. Außerdem gestatten die gezielt löschbaren 3D-Tinten den Austausch beschädigter oder verschlissener Teile in komplexen Konstruktionen. www.kit.edu In1Minute online konfiguriert ... in1bis 3 Tagen geliefert ... ... mit 40% mehr Lebensdauer* .de/3DZahnrad Kein aufwändiges Konstruieren von Zahnrädern mehr: Individuelles hochabriebfestes Zahnrad in 60 Sekunden online konfigurieren und sofort bestellen. Keine Werkzeugkosten durch 3D-Druck, effizient ab Stückzahl 1. igus ® GmbH Tel. 02203-9649-975 info@igus.de * im Vergleich zu POM-Zahnrädern. Schneckenrad-Tests mit 5 Nm Drehmoment und12 U/min im 2.750 qm igus plastics for longer life ® ® Testlabor. Besuchen Sie uns: Formnext, Frankfurt – Halle 3.1 Stand C50 | Euroblech, Hannover – Halle 11 Stand A166 Igus.indd 1 18.09.2018 16:41:49 DER KONSTRUKTEUR 10/2018 93