16.11.2021 – Kategorie: Konstruktion & Engineering

Design-Software für 3D-Druck: Mehrzonen-Gitterstrukturen einfach entwerfen

Mehrzonen-Gitterstrukturen mit der Carbon Design Engine-Software entwerfen und fertigenQuelle: Carbon

Eine neuartige Design-Software für die additive Fertigung automatisiert die Generierung von Mehrzonen-Gitterstrukturen.

  • Die Software Carbon Design Engine ist nun für Designteams weltweit verfügbar
  • Die Design-Software automatisiert die Generierung von Mehrzonen-Gitterstrukturen.
  • Somit können Unternehmen Zeit sparen und leistungsfähige Produkte entwickeln.

Carbon, Anbieter von 3D-Drucktechnologien, stellt die nächste Generation seiner Carbon Design Engine Software vor. Die Softwarelizenzen werden im Frühjahr 2022 auf den Markt kommen und erstmals nicht nur Nutzern der Carbon-Plattform, sondern Designteams weltweit zur Verfügung stehen. Carbon Design Engine erlaubt Produktdesignern eine schnelle und vereinfachte Herstellung fortschrittlicher, komplexer Mehrzonen-Gitterstrukturen (Advanced Lattice-Module). Die Ein- und Ausgabe erfolgt auf Basis einer Solid Part STL-Datei, die von den meisten gängigen 3D-Druckern verwendet werden können.

Bislang stand die Software nur Nutzern der Carbon-Plattform zur Verfügung. Ab Anfang 2022 können auch Einzelpersonen und Teams Softwarelizenzen erwerben, um neuartige Mehrzonen-Gitterstrukturen zu entwerfen, zu entwickeln und anschließend auf den gängigen 3D-Drucksystemen zu realisieren. Mit dem erweiterten Zugang zu Carbons Designsoftware wird die Erstellung von passgenauen Mehrzonen-Gitterstrukturen automatisiert und damit der Prozess der Produktentwicklung drastisch beschleunigt. Bereits haben bekannte Markenhersteller die Software eingesetzt, um Produkte wie Fahrradsättel, Sporthelme und -handschuhe zu entwickeln.

Fahrradsattel mit unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften

Mit Carbon Design Engine konnte beispielsweise Specialized Bicycles, einer Hersteller von Fahrrädern und Fahrradzubehör, den Fahrradsattel neu definieren. „Wir haben viel in Forschung und Innovation investiert, um das Fahrerlebnis auf dem Fahrrad weiterzuentwickeln und zu verbessern. Die Nutzung der Design Engine Software sowie des 3D-Druckverfahrens von Carbon hat es uns ermöglicht, einen Sattel mit unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften zu entwickeln. So konnten wir den Komfort deutlich verbessern, was mit traditionellem Schaumstoff nicht zu erreichen ist. Unser Ziel war es, an die Grenzen zu gehen, und genau das haben wir dank unserer Partnerschaft mit Carbon erreicht“, erklärt Emma Boutcher, Produkt Managerin bei Specialized.

Mit der „Idea-to-Production“-Plattform von Carbon können Designer und Entwickler in kürzester Zeit fortschrittlichere Produkte entwickeln. Die Plattform umfasst viele Materialien, eine Software-Suite für das Produktdesign, die Definition von Produktionsprozessen sowie eine Auswahl an leistungsstarken 3D-Druckern. Produkte, die mit der Software entworfen wurden, konnten innerhalb weniger Monate vom Prototypen zur Produktionsreife gebracht und anschließend in großem Umfang in Serie hergestellt werden.

„Entwickler sehen sich mit vereinzelten Lösungen und unternehmensinternen Silos konfrontiert, die zu Spannungen, Einschränkungen der Innovationskraft und Verzögerungen bei der Markteinführung führen. Damit Unternehmen erfolgreich innovative Produkte in kürzester Zeit auf den Markt bringen können, benötigen sie eine Plattform, die Produktdesign, Entwicklung und Fertigung vereint“, sagt Phil DeSimone, Chief Product and Business Development Officer bei Carbon. „Das Softwarepaket von Carbon, angefangen mit der Design Engine, unterstützt alle Arbeitsschritte, die Unternehmen für die Entwicklung leistungsstarker Produkte vornehmen und verkürzt zudem die Zeit bis zur Markteinführung.“

Mehrzonen-Gitterstrukturen schnell optimieren und im 3D-Druck fertigen

Gitterstrukturen (Lattice) erfordern weniger Material und behalten gleichzeitig ihre anpassbaren mechanischen Eigenschaften. Einzelne Teile der Gitterstruktur bieten daher viele Performance-Vorteile, wie beispielsweise geringes Gewicht, Flexibilität, verbesserte Dämpfung, Wärmeableitung und einzigartige Ästhetik. Komplexe Berechnungen finden über die Cloud statt und unterstützen Designingenieure dabei, extrem schnelle Konstruktionszyklen durchzuführen. So lassen sich Gitterstrukturen in Minutenschnelle optimieren und mit einem gängigen 3D-Drucksystem direkt fertigen. Mit diesem zuverlässigen und leistungsstarken Tool können Entwickler eine Idee in wenigen Stunden in ein funktionales Bauteil verwandeln. Die wichtigsten Merkmale der Design Engine sind:

  • Mehrzonen-Gitterstrukturen: Die Pro-Version von Design Engine erlaubt die Kombination mehrerer Zonen, indem man verschiedene Gitterformen, Zellengrößen oder Verstrebungsdurchmesser integrieren kann. Somit lassen sich verschiedene Leistungszonen in einem einzigen Teil erzeugen, wobei dasselbe Material zur Anwendung kommt.
  • leistungsstarke Zonenübergänge: Die Pro-Version der Software verwendet eine Technologie für einen nahtlosen Übergang von Zonen. Somit schafft sie attraktive, funktionale Gitterstrukturen, die für den Einsatz in realen Anwendungen geeignet sind.
  • kein aufwändiger Abstimmungsprozess: Das Design einfacher Gitterstrukturen erfordert oft mühsame, manuelle Arbeit. Das ist fehleranfällig und kann die Leistung des Bauteils erheblich beeinträchtigen. Die Design Engine Software bietet hier die Möglichkeit, sowohl große als auch kleine Gitterstrukturen zu entwerfen. Dabei kann man nahtlos zwischen verschiedenen Zonen innerhalb eines Bauteils wechseln und so die Leistung anpassen.
  • präzise Steuerung: Die in Design Engine generierten Gitterstrukturen lassen sich für viele Leistungsmerkmale optimieren. Dazu gehören auch das Bauteilvolumen und das steuerbare mechanische Verhalten.
  • Kompatibilität: Design Engine ist mit den meisten gängigen Fertigungstechniken kompatibel und gibt die generierten Gitter im STL-Dateiformat aus.

Effizienter von der Idee bis zur Produktion

„Die Entscheidung von Carbon, seine Design-Software für alle Designer zugänglich zu machen, ist ein Game-Changer für den Entwicklungsprozess von Produkten. Wir haben gesehen, welche innovativen Designs mit Design Engine möglich sind, und wir haben von konkreten Anwendungsfällen gehört, in welchen der Prozess von der Idee bis zur Produktion effizienter gestaltet werden konnte“, sagte Tim Greene, Research Director bei IDC. „Zudem wird die Möglichkeit, Designs unabhängig von den zahlreichen Druckertechnologien zu erstellen, mehr Designteams in die Lage versetzen, funktionale Gitterbauteile in kurzer Zeit zu entwickeln.“

Design Engine wird in drei Stufen erhältlich sein – Standard, Pro und Enterprise. Ingenieure können dabei zwischen Einzel- und Teamlizenzen wählen, entsprechend ihren individuellen Anforderungen.

Weitere Informationen: https://www.carbon3d.com/products/carbon-design-engine/.

Erfahren Sie hier mehr über die Erzeugung von Oberflächentexturen und Gitterstrukturen für den 3D-Druck.

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