3D Digitalisierung vorhandener Daten​

CAD Konstruktion - von der Idee zum fertigen Bauteil

und so geht es

senden Sie uns eine bemaßte Skizze, ein Foto oder eine technische Zeichnung Ihrer Idee per E-Mail oder über unser Anfrageformular

beschreiben Sie kurz Ihre Anwendung und die Anforderungen an Ihr Bauteil

wir erstellen eine für den 3D Druck optimierte Druckdatei und beraten Sie zum geeigneten Druckverfahren und Material

Handskizze mit Bemaßung
bemaßte Skizze
Scharnier - technische-Zeichnung
technische Zeichnung
CAD 3D Modell
CAD Modell
Serienfertigung im 3D Druck
3D Druck Serie
3D gedruckted Bauteil (Scharnier)
SLS Druck

3D CAD Konstruktion​

AutoDesk Inventor - Screenshot
AutoDesk Inventor - CAD Konstruktion

bei Umsetzung im 3D-Druck​

Zum Umfang unserer CAD-Dienstleistungen gehören bei Fertigung im 3D-Druck zusätzlich:​

SLS 3D Druck - Scharniere (Kleinserie)
SLS Druck - Kleinserie

3D Druck gerechte CAD Konstruktion

Anforderungen an die
3D-Datei​en

Grundlegende Anforderungen an das digitale 3D-Modell, bzw. die CAD-Datei, ohne die ein Bauteil für den 3D-Druck nicht verarbeitet werden kann. Dies betrifft die Art und Weise, wie das 3D-Modell aufgebaut ist, nicht die Konstruktion.

Druckbarkeit & Konstruktionsrichtlinien​

Dies betrifft die Konstruktion der Bauteile, d. h. die Eigenschaften, welche für eine erfolgreiche Produktion zwingend notwendig sind. Beispiele dafür sind minimale Wandstärken, Kanäle/ Bohrungen sowie Anforderungen an Hohlräume

Designoptimierung für den 3D-Druck

In diesem Abschnitt geben wir Hinweise zur Optimierung für die additive Fertigung hinsichtlich Funktion (Bohrungen/Gewinde, Topologieoptimierung, etc.) und Wirtschaftlichkeit (Kosteneinsparung).

Anforderungen an die 3D-Datei​

das richtige Dateiformat für den 3D Druck

für 3D Modelle relevante Formate im 3D Druck: .STP, .STL, .OBJ

Wasserdichte 3D Modelle

Ist der Volumenkörper vollständig geschlossen? Es dürfen keine Löcher vorhanden sein, oder Polygone fehlen.

Ausrichtung der Flächen

um das Volumen von 3D Objekten richtig bestimmen zu können, unterliegen die Polygone einer Unterscheidung von Innen - und Außenliegend

keine Überschneidungen von Flächen ​

Überschneidungen von Polygonen, wenn z.B. zwei Objekte an der selben Stelle im 3D-Modell liegen, können im 3D Druck Fehler verursachen

Volumenkörper im 3D Druck

Für den 3D Druck werden Volumenkörper benötigt! Körper die nur aus Flächen ohne Wandstärke bestehen, lassen sich nicht drucken.

Druckbarkeit & Konstruktionsrichtlinien

minimale Wandstärken von 3D Objekten

Wie dick muss eine Struktur im 3D Modell mindestens sein, damit sie gedruckt werden kann? Die minimale Wandstärke variiert abhängig vom gewählten Druckverfahren und muss bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

Hohlräume

Im 3D Druck ist es möglich 3D Objekte auszuhöhlen, um z.B. Gewicht, Material und Kosten zu sparen oder Fremdkörper später einzufügen oder direkt mit in das Bauteil einzudrucken.

Kanäle und Sacklöcher

Im 3D Druck ist es möglich Kanäle und Sacklöcher (Löcher die nur eine Öffnung haben, also nicht durchgängig sind) direkt mit zu drucken.

Maßstab und Einheit des Objektes

3D Druck - Dateien, z.B. im .stp Format beinhalten Informationen zur verwendeten Maßeinheit. Unterschiedliche 3D CAD Programme können unterschiedliche Maßeinheiten verwenden (in Deutschland wird üblicherweise in mm gearbeitet).

Schriften & Gravuren

im 3D Druck ist es möglich, die zu druckenden 3D Objekte direkt mit Gravuren zu versehen. So lassen sich z.B. Schriften oder Logos direkt in das Bauteil prägen.

Zusammenfügen von Objekten

3D Druck Modelle können so gestaltet werden, dass sie sich später zusammenfügen lassen. Das kann vor allem bei großen Bauteilen von Vorteil sein, die die maximale Bauraumgröße des Druckers überschreiten würden.

Designoptimierung für den 3D-Druck​

Verzug, Warping & Einsacken

Bei großen massiven Körpern kann es verfahrensbedingt dazu kommen, dass diese im Zentrum einsacken. Durch Aushöhlen und Stützstrukturen kann dem entgegengewirkt werden.

Bei dünnen großen Flächen kann es zum Verzug des Werkstücks kommen (Warping). Die richtige Ausrichtung im Druckraum, sowie verlängerte Abkühlphasen verschaffen dabei Abhilfe.

Stabilität der Elemente

Im 3D CAD Modell ist nicht immer eindeutig ersichtlich, ob das zu druckende Objekt am Ende die nötige Stabilität aufweist. Es gilt zu prüfen, ob tragende Strukturen möglichen Belastungen standhalten können. (z.B. durch Testdrucke)

Ecken, Kanten, Radien

Im 3D Druck werden Kanten und Ecken leicht abgerundet, um späteres Ausbrechen zu vermeiden. Bei der Konstruktion sollten zu spitze Winkel vermieden und leicht gerundet werden.

Topologieoptimierung

Mit Hilfe von Strukturoptimierung lässt sich im 3D Druck Material einsparen, ohne die gewünschte Funktionalität des fertigen Bauteils zu benachteiligen. Das spart Zeit und Kosten in der Fertigung.

Bohrungen​

3D Druck ermöglicht es Bohrungen direkt mit in das Bauteil zu drucken. Dabei spielt die Ausrichtung eine wichtige Rolle. Horizontal liegende Bohrungen können fertigungsbedingt leicht oval ausfallen, vertikale Bohrungen sind in der Regel sehr genau.
Die richtige Platzierung im Druckerraum kann dafür entscheidend sein.

Gewinde

Gewinde können ab einer Gewindegröße von M6 direkt in das Bauteil gedruckt werden. Auch hier spielt die richtige Ausrichtung im Druckerraum eine wichtige Rolle und die Stabilität ist limitiert.
Bei großen Gewinden (M10 oder größer) stellt der Direktdruck eine praktikable Option dar. Alternativ lassen sich Gewinde nachträglich in das Bauteil schneiden oder Gewindeeinsätze verwenden.

Volumen

Die Reduzierung des Volumens der zu druckenden Objekte z.B. durch das Entfernen überflüssiger Elemente, also Strukturen die nicht zwingend erforderlich sind, kann Material und Kosten einsparen. Kunststoffteile die ursprünglich für den Spritzguss oder andere Fertigungsverfahren konzipiert wurden, können derartige Strukturen enthalten und für den 3D Druck optimiert werden. Massive Strukturen lassen sich aushöhlen oder mit Füllstrukturen (z.B. Wabenstruktur) füllen um Material und Gewicht einzusparen, ohne jedoch an Stabilität zu verlieren.

Zusammenfügen komplexer Baugruppen zu einem Bauteil

Im 3D Druck ist es möglich, die Anzahl der Bauteile einer Baugruppe zu verringern, indem diese direkt miteinander verbunden gedruckt werden. Es besteht auch die Möglichkeit bewegliche Elemente im Ganzen zu fertigen (z.B. Scharniere oder Gelenke die in einem Vorgang fertig gedruckt werden können).