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Altair: Software für generative Fertigung Für 3D-Druck konstruieren und simulieren

| Redakteur: Konrad Mücke

Mit der aktuell von Altair vorgestellten 3D-CAD-CAM-Software Inspire Print3D können Konstrukteure und Fertigungsspezialisten speziell für die additive Fertigung konstruieren, ihre Entwürfe simulieren, bewerten und optimieren.

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Die 3D-CAD-CAM-Software Inspire Print3D unterstützt Konstrukteure, für den 3D-Druck, speziell das SLM-Verfahren, fertigungsgerecht und optimal zu konstruieren.
Die 3D-CAD-CAM-Software Inspire Print3D unterstützt Konstrukteure, für den 3D-Druck, speziell das SLM-Verfahren, fertigungsgerecht und optimal zu konstruieren.
(Bild: Altair)

Die Software Inspire Print3D enthält zahlreiche schnelle und genau arbeitende Funktionen, um für das selektive Laserschmelzverfahren (SLM) Bauteile zu konstruieren und die additive Fertigung zu simulieren. Sie eignet sich ideal, um speziell auf das Fertigungsverfahren SLM hin optimierte Strukturen zu erstellen. Dazu verfügt sie über thermomechanische Modelle und Daten. Problemlos lassen sich Bauteile konstruieren, die besonderen Forderungen hinsichtlich Festigkeit, Masse, Form sowie chemischer und thermischer Beständigkeit entsprechen. Dabei können wesentliche Prozessvariablen in einer einzigen immersiven Umgebung bewertet und einfach verändert werden. Die Software ermöglicht zudem, die Anzahl an Stützstrukturen zu minimieren und diese auf unterschiedlichen 3D-Druckern optimal anzuordnen. Das erübrigt die bisher erforderlichen Optimierungsschritte mit mehreren unterschiedlichen Anordnungen der Stützstrukturen. Die Software berücksichtigt beim optimalen Anordnen die Kühlung, den Zuschnitt und die Rückfederung.

Aufwand minimieren

Zu den Vorteilen der aktualisierten Software berichtet James Dagg, CTO für Design und Simulation Solutions bei Altair: «Mit dieser Konstruktionssoftware können Unternehmen jetzt ihre Entwicklungs- und Fertigungskosten senken, indem sie die Stützstrukturen auf ein Minimum reduzieren und Materialverbrauch, Druckdauer und den Aufwand für Nachbearbeitung verringern.» Ingenieure können künftig potenzielle Mängel, wie Bauteilverformung, Delamination und Überhitzung, bereits vor dem Druck deutlich erkennen und unverzüglich korrigieren. Die thermomechanische Simulation optimiert die Konstruktionen hinsichtlich der Fertigung im SLM-Verfahren, vermindert die Nacharbeit und vermeidet wiederholte Versuche und Fertigungsschritte zum Testen.

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Design 3D-Druck-gerecht beurteilen

Im Konstruktionsprozess erstellt der Konstrukteur zunächst mithilfe der 3D-CAD-Software das Bauteil. Unverzüglich werden die benötigten Stützstrukturen direkt im Konstruktionsprozess erstellt. Diese lassen sich im gleichen Bedienumfeld interaktiv bearbeiten. Die Bedienoberfläche ist einfach und intuitiv. Bereits beim Konstruieren können die Techniker die Abläufe der späteren additiven Fertigung erkennen. Das ermöglicht, die Bauteilstrukturen und -geometrien unverzüglich im Konstruktionsprozess zu optimieren. Mit dem integrierten thermomechanischen Solver kann man anschliessend die gesamte generative Fertigung simulieren. Dabei zeigt die Software den Prozess des 3D-Drucks vom Aufbau der Schichten über das Kühlen und den Zuschnitt (das Abschneiden von der Trägerplatte, das Entfernen der Stützen) bis zur Rückfederung.

Fehler rechtzeitig erkennen

Einfach und schnell können die Konstrukteure bereits im 3D-CAD-CAM erkennen, in welchen Bereichen das konstruierte Bauteil im 3D-Druck fehlerhaft sein wird. Beispielsweise sind grosse Verformungen, Überhitzung und Delamination zu erkennen. Das unterstützt den Konstrukteur dabei, sein Design und die Fertigungsprozesse vorab bereits zu verbessern. Für jede Schicht kann er die Qualität der Bauteilgeometrie validieren. Schliesslich exportiert die 3D-CAD-Software zum 3D-Druck optimierte Dateien, die das Bauteil und die erforderlichen Stützstrukturen enthalten.

Bereits bewährt

Zu den Vorteilen der Software erläutert Dr. Jukka Pakkanen, Experte für Additive Fertigung beim österreichischen Lohnfertiger M&H CNC-Technik GmbH: «Wir setzen die Software Inspire zum Konstruieren von Bauteilen für die additive Fertigung bereits seit einigen Jahren ein. Jährlich streben wir Verbesserungen unserer Designs an. Die aktuelle Variante der Software eröffnet neue Möglichkeiten und erweitert in grossem Umfang unsere Fähigkeiten, die Entwürfe und Kundenbauteile vor der Fertigung zu bewerten. So können wir schon im Vorfeld auf jegliche Probleme, die auftreten könnten, entsprechend reagieren. Fehldrucke sind kostenintensiv. Sie betreffen alle Bereiche, wie Rohstoffe, Maschinenzeiten, Arbeitskraft und anderes. In der Lage zu sein, individuelle Bauteile auf Anhieb richtig zu drucken, ist ein Wettbewerbsvorteil, den wir mithilfe der Software von Altair verwirklichen.» - kmu - SMM

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