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Corona-Krise

Autarke Lieferketten durch Additive Manufacturing

Die aktuelle Krise offenbart die Schwächen einer global vernetzten Fertigung und deren Abhängigkeit von komplexen, weit verstreuten und verwundbaren Lieferketten. Ein Argument für den 3D-Druck war von je her die autarke und flexible Fertigung . Neue Softwaretools helfen in diesem Kontext bei der digitalen Transformation der Fertigung weiter. Um den Anforderungen der additiven Fertigung in Sachen Produktionsgenauigkeit und automatisierten Workflows gerecht zu werden, hat CoreTechnologie die neue 4D_Additive Software entwickelt.

Make or Buy.


Der Aspekt der Unabhängigkeit im Zusammenhang mit Additive Manufacturing (AM) wurde von der Industrie in der jüngsten Vergangenheit als weniger relevant eingeschätzt, denn die Globalisierung schien unaufhaltsam auf dem Vormarsch und deren Transportwege unverwundbar. Aktuell werden wir durch die Corona-Krise mit einer neuen Situation konfrontiert, in deren Folge Make-or-Buy-Entscheidungen in Zukunft sicher nicht länger nur eine Frage des Preises sein wird. Wenn man die momentane Situation, die sich durchaus wiederholen kann, zu Ende denkt, wird es für Unternehmen zukünftig wichtiger denn je, eine größere Fertigungstiefe, regionale Lieferketten sowie moderne Technologien wie AM verstärkt in Betracht zu ziehen.

Automatisierter 3D-Druck-Prozess.


Die 4D_Additive Software Suite ermöglicht eine Automatisierung des Workflows vom CAD-System bis zum Druckjob. Die Funktionen des Tools lassen sich durch die systemeigene Skriptsprache auch automatisieren. Die Software verarbeitet Daten der gängigen CAD-Systeme als exakte B-Rep-Geometrie. So wird die Prüfung, Reparatur, Vorbereitung und der Druck exakter 3D-Modelle nach CAD Engineering Standard möglich. Neben dem neuen, innovativen Texturen-Modul zur Oberflächenveredlung verfügt die Software über Reparatur-Funktionen, eine automatisierte Bauteil-Ausrichtung, intelligente Nesting-Funktionen mit Multiprozessorberechnung sowie Analyse-Funktionen zur Bauteiloptimierung. Für den Leichtbau bietet die Software Funktionen zum Aushöhlen und Auffüllen der Bauteile mit sogenannten Lattice- Strukturen.

AM ist heute bereits für die Kleinserienfertigung komplexer Kunststoffteile konkurrenzfähig und auch eine umfangreichere Serienfertigung von Bauteilen als Überbrückungsszenario wäre absolut denkbar. Die Technologie könnte durch den Aufbau neuer oder durch die optimale Vernetzung vorhandener 3D-Druck-Ressourcen zukünftig helfen, akute Lieferengpässe zu vermeiden.

Mehr Freiraum

3D-Druck durchdringt alle Prozesse

Auswirkungen hat der 3D-Druck auch auf die CAD-Modellierung und das Prozessmanagement. Somit verfügen die Konstrukteure und das Industriedesign über nie gekannte  Freiheitsgrade bei der Formgebung und der Gestaltung von texturierten Oberflächen oder der Funktionsintegration.

Um den gestiegenen Anforderungen in Sachen Genauigkeit und einem immer stärker werdenden Bedarf nach automatisierten Workflows zur Kostenoptimierung gerecht zu werden,  hat die Innovationsschmiede CoreTechnologie die 4D_Additive Software Suite entwickelt.

Suchmaschine für 3D-Druck-Teile.


In diesem Kontext sollten Unternehmen prüfen, welche Potentiale 3D-Druck prinzipiell für sie birgt, denn die Unabhängigkeit und maximale Flexibilität sind nicht zu unterschätzende Vorteile in einer fragilen und sich disruptiv wandelnden Umgebung. Um das volle Potential der Technologie zu nutzen, sollten bereits in der Konstruktionsphase Aspekte wie Funktionsintegration und integrale Bauweise durch das Zusammenfassen von Baugruppen sowie materialsparende Leichtbauweisen betrachtet werden. Unternehmen stehen damit zunächst vor der Herausforderung, Bauteile und Komponenten zu identifizieren, die sich für das neue Herstellungsverfahren eignen, und diese automatisiert aus dem bestehenden Datenbestand von 3D-Modellen herauszufiltern. Der von CoreTechnologie entwickelte Partfinder ist eine Suchmaschine zur Klassifizierung von Bauteilen auf Basis geometrischer Eigenschaften der CAD-Modelle. Die Suche basiert auf dem Auslesen aller Informationen aus der CAD-Datei sowie der Analyse der Geometrie, Konstruktionshistorie, Bemaßungen, Attribute und Toleranzen.

Zukunftschancen


Die Additive Fertigung ist für Unternehmen eines der zentralen Puzzlestücke um in Zukunft unabhängiger von äußeren Einflussfaktoren zu sein. Zusätzlich sind durch AM auch individualisierte Kleinserien kostengünstig realisierbar denn auch kleine Losgrößen können mit der Technologie wirtschaftlich gefertigt werden. Vernetzung und atmende Fertigung, entfallende Lagerkapazitäten und kurze Transportwege sind auch im Sinne einer ressourcenschonenden sowie Co2 reduzierten Fertigung ein tragendes Argument für die Additive Fertigung.

3D-Druck in der Anwendung

Durch AM verfügen Konstrukteure und Designer über nie gekannte Freiheitsgrade beim Design von Texturierten Oberflächen oder funktionsintegralen Einzelteilen und Baugruppen. Um den gestiegenen Anforderungen in Sachen Genauigkeit und Effizienz gerecht zu werden, hat die Innovationsschmiede CoreTechnologie die 4D_Additive Software Suite entwickelt. 


Ein Highlight der Software ist das Texturen-Modul, mit dem auf über 5.000 verschiedene Oberflächenstrukturen zurückgegriffen werden kann. Vor allem die Kombination der präzisen Software mit neuen hochauflösenden Jet-Fusion-Druckverfahren für den Kunststoff PA12 ermöglicht den Schichtaufbau sehr feiner, völlig neuer Oberflächentexturen. 

Mit der neuesten Version von 4D_Additive stellte CoreTechnologie auf der vergangenen Formnext 2019 ein völlig neues Batchnesting-Tool vor. Hierbei werden die in der systemeigenen Datenbank hinterlegten CAD-Modelle wie in einem Webshop bestellt und automatisch an den Printer gesendet. Die Anordnung und Orientierung der Bauteile, das sogenannte Nesting, findet hierbei automatisch statt und bedarf keinerlei 3D-Printing Know-how des Anwenders. 

Die Software 4D_Additive erlaubt ungeahnte Möglichkeiten der Zuweisung von Texturen

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4D_Additive setzt neue Maßstäbe im 3D-Druck durch die Verwendung exakter BRep-Daten und ermöglicht somit das Erstellen hochpräziser Druckdaten, das direkte Modellieren auf Basis von CAD-Daten sowie einzigartige Designfreiheiten durch das Aufbringen von Texturen, die schnell und präzise auf den BRep-Oberflächen definiert werden können.

Laurent Hartmann, Product Manager Additive Manufacturing, CT CoreTechnologie​

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