Technologie-News vom 19.03.2020

Das auf additive Fertigung spezialisierte Unternehmen Additive Innovation (AI) präsentiert die neue 4D_Additive Software Suite mit dem zukunftsweisendem Texturen-Modul.

CAD Engineering Standard für präzises Additive Fertigung

Die Besonderheit des modernen und sehr aufgeräumt wirkenden Tools ist es, dass CAD-Daten aller gängigen Systeme wie Catia, NX, Solidworks, Creo, Inventor, STEP oder JT mit Fertigungsinformationen (PMI) gelesen und als exakte B-Rep-Geometrie verarbeitet werden. Durch den robusten CAD  Geometriekern der Software wird die Prüfung, Reparatur und Vorbereitung der originalen Flächen bzw. Volumenkörper der exakten 3D-Modelle nach präzisem Engineering Standard möglich. Bei allen anderen 3D-Druck-Tools werden CAD-Modelle bis dato bereits beim Einlesen trianguliert, d.h. in eine angenäherte, ungenaue STL Beschreibung umgewandelt, wodurch eine Reparatur der Geometrie größere Formabweichungen vom Originalmodell zur Folge hat.

Durch den exakten Geometriekern von 4D_Additive werden Abweichungen hingegen ausgeschlossen, da das CAD-Modell bis zum Schluss auf Basis der originalen Geometriebeschreibung verbleibt! Ausgereifte "Healing-Funktionen" analysieren die CAD Modelle und beseitigen falls notwendig automatisch Lücken, Überlappungen und Minielemente sowie gedrehte Flächen. Fehler die nicht automatisch behoben wurden können durch Reparaturfunktionen schnell und einfach beseitigt werden. So wird sichergestellt, dass qualitativ optimale Modelle an den Drucker gesendet werden. Die für den 3D Druck optimierten CAD Modelle bzw. Bauräume  können im amf, 3mf und STL Format sowie  in den gängigen Slicing Formaten abgespeichert werden. Beim Slicing, das mit Multiprozessorberechnung durchgeführt wird,  können optional auch Vektorgrafiken erzeugt werden die in Zukunft als exakte Kurven von den Maschine verarbeitet werden könnten.

Direktes Modellieren mit  intelligenten Flächenmodellen

Die in das System eingelesenen CAD-Modelle können als intelligente B-Rep Geometrie durch robuste und exakte "Direct-Modelling Funktionen" z.B. zur Erzeugung von Offsetflächen oder Durchmesseränderungen, z.B. für Ensat-Buchsen, schnell und einfach  bearbeitet werden. Intelligente B-Rep Modelle die aus parametrischen Flächen bestehen bieten hierbei naturgemäß deutliche Vorteile gegenüber der Bearbeitung und Reparatur triangulierter STL Modelle bei denen Änderungen und Korrekturen sehr Zeitaufwändig und unpräzise sind.

Texturen für neue Bauteildesigns

Ein Highlight der neuen Software ist das Texturen-Modul, mit dem auf über 5.000 verschiedene Oberflächenstrukturen zurückgegriffen werden kann sowie auch auf eigene Designs, in Form von Bitmap Grafiken. Vor allem die Kombination der Software mit präzisen B-Rep Kernel und dem hochauflösenden Pulverbett Verfahren ermöglicht die Additive Fertigung sehr feiner, völlig neuer Oberflächen welche in Zukunft Anwendung z.B. für Individualisierte Dekorblenden in Fahrzeugen finden wird. Für den Anwender ist es mit 4D_Additive hierbei denkbar einfach Texturen auf dem CAD-Modell zu definieren denn es müssen nur die gewünschten Flächen und eine gewünschte  Textur aus der Datenbank  gewählt werden. Danach kann die Feinheit und Position der Struktur visuell angepasst werden, wobei eine gerenderte d.h.  fotorealistische Darstellung des Modells die Arbeit erleichtert. Die Software sorgt automatisch für die Verzerrungsfreie Projektion der Narbung auch über Flächengrenzen hinweg. Die grafische Darstellung erlaubt dabei die Beurteilung der gestalteten  Geometrie und befeuert den kreativen Prozess beim Design neuer Teile.

Nesting im Batchmodus

Durch intelligente Nesting-Funktionen, mit Multiprozessorberechnung, wird eine schnelle, automatische Füllung mit optimaler Ausnutzung des Bauvolumens sichergestellt. Speziell für Pulverbettverfahren wie zum Beispiel HP Jet Fusion bietet dies einen hohen Nutzen denn der Zeitgewinn durch den Wegfall aufwendiger manueller Tätigkeiten schlägt sich im Bauteilpreis wieder. Hierbei können die Anwender aus einer Datenbank die jeweilige Anzahl der gewünschten Bauteile, "bestellen". Danach wird das Bauvolumen sukzessive automatisch gefüllt und abgespeichert.

Analysen zur Bauteiloptimierung

Analysefunktionen zeigen  dem Anwender  die Rauigkeiten je nach Orientierung des Bauteils in Echtzeit an. und  zeigt die bestmögliche Fertigungsposition. Auch für die vollautomatische Orientierung der Teile auf der Bauplattform ist eine Funktion verfügbar.  Für die Anordnung der Bauteile verfügt das System über eine Kollisionsprüfung die anzeigt ob sich Teile im Bauraum durchdringen oder den gewünschten Mindestabstand unterschreiten.

Im Sinne der bestmöglichen Wärmeverteilung erfolgt die Analyse des Bauteils auf sogenannte  massiven Zonen hin, also Bereiche mit sehr großen Wandstärken in denen, ggf.  eine Wärmekonzentration stattfindet. Diese Bereiche werden farblich markiert und geben Hinweise zur zukünftigen Bauteilgestaltung oder zur Positionierung des Bauteils.

Mit Hilfe der Wandstärkenprüfung können die für bestimmte Verfahren kritische Bereiche mit einer zu kleinen Wandstärke gefunden werden. Weiterhin ermöglicht die Spaltmaßprüfung, Problemstellen und kleine  Details wie zum Beispiel Bohrungen mit zu kleinem Durchmesser  zu erkennen.

Partfinder Suchmaschine für 3D Druck Teile

Das neue auf einer datenbank basierende Tool identifiziert Bauteile und Komponenten anhand Ihrer Geometrie und Attribute, welche sich für bestimmte  Herstellungsverfahren oder Maschinen eignen und filtern diese automatisch  aus dem  teilweise rieseigen Datenbestand von 3D Modellen. Die Partfinder Technologie basiert auf dem Auslesen aller  Informationen aus der CAD Datei sowie der exakten Analyse von Geometrie, Konstruktionshistorie, Bemaßungen und Toleranzen. Hierdurch werden die maßgeblichen, technischen Aspekte zur  Einordnung verwendet. 3D_Evolution Partfinder Durch Multiprozessorberechnung lassen sich große Datenbestände in kurzer Zeit untersuchen und in die systemeigenen Datenbank schreiben. Die Filterung anhand vordefinierter Profile erfolgt innerhalb von Sekunden.