BIETE: Virtuelle Auslegung von additiv gefertigten Bauteilen

I4.0-Anwendungen:
Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing
I4.0-Technologien:
Topologieoptimierung, Simulation/ Kompensation von Verzügen, Bauraum­ausnutzung
Funktionsbeschreibung:
Mit der Software "Siemens NX" wird die Topologie von Metall- und Kunst­stoffbauteilen in Abhängigkeit vom wirkenden Kraftfluss optimiert und mit "Simufact Additive" die mechanische Simulation verschiedenster metal­lischer Werkstoffe wie zum Beispiel AISi10Mg durchgeführt; für thermo­mechanische Simulation sind weitere Materialparameter notwendig. Mit "Materialise Magics" werden schließlich Stützstrukturen für minimalen Materialeinsatz angepasst sowie Ausrichtung und Positionierung von Bau­teilen im Bauraum so optimiert, dass maximale Ausnutzung der Fertigungs­anlagen und effizienter Materialeinsatz vorherrscht.
Mögliche Problemlösung/ Prozessoptimierung:
Die Prozesskette wird vollständig digitalisiert. Die Vermessung (optisch, tak­til) von gefertigten Bauteilen trägt zum Informationsgewinn und zur Validie­rung der vorangehenden Prozessschritte bei. So kann in Zukunft nach einer Best Practice vorgegangen werden. Die Produktionsressourcen werden geschont, es wird weniger Material durch fehlerhafte Bauteile und über­flüssige Stützstruktur verschwendet. Die Ausbringung wird deutlich erhöht.
Technischer Aufbau:
Siemens NX (zur Erstellung des Modells), Materialise Magics (zur Berech­nung des Bauteils inklusive Stützstruktur/ "Bauteilankern") und Simufact Additive (zur Simulation des Verzugs und entsprechenden Neuberechnung zur Kompensation) werden verwendet. Ein 3D-Scanner/ -Koordinatenmess­gerät vermisst die gesinterten Testobjekte auf den Hundertstel eines Milli­meters genau (mechanischer Ansatz).