Formnext 2021 Fünf neue Software-Lösungen für die Additive Fertigung

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Vom 16. bis 19. November öffnet die Formnext nach der Corona-Zwangspause im Jahr 2020 unter Anwendung der 2G-Regelung ihre Pforten. Wir zeigen eine Auswahl an neuen Softwarelösungen rund um den 3D-Druck.

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Mehr als 600 Aussteller zeigen auf der Formnext 2021 vom 16. bis 19. 11. 2021 in Frankfurt am Main neue Lösungen und Produkte für die additive Fertigung und moderne industrielle Produktion.
Mehr als 600 Aussteller zeigen auf der Formnext 2021 vom 16. bis 19. 11. 2021 in Frankfurt am Main neue Lösungen und Produkte für die additive Fertigung und moderne industrielle Produktion.
(Bild: Mesago / Mathias Kutt)

1. Vom CAD-Modell direkt zum Bauteil

Core-Technologie präsentiert auf der Fachmesse Formnext 2021 eine überarbeitete Version seiner 3D-Druck-Software 4D_Additive. Dabei steht die direkte Anbindung an 3D-Drucker sowie die Erzeugung von Oberflächentexturen und Gitterstrukturen im Fokus.

Durch Integration der Schnittstellen von EOS, Photocentric, HP und Volumic in die neue 4D_Additive Software-Version wird das Daten-Handling einfacher. Modelle aller gängigen CAD-Formate sowie triangulierte STL-Daten können eingelesen, für den Druck aufbereitet und direkt an den Drucker gesendet werden. Einzigartig ist laut Hersteller die direkte Verarbeitung von exakten CAD-Daten, wodurch 3D-Modelle wie im CAD-System bearbeitet werden können.

Neue Funktionen in 4D_Additive:

  • Neue Bauteil-Designs und Erzeugung DMC-Codes: Das überarbeitete Lattice-Modul der 4D_Additive-Software ermöglicht die Erzeugung von komplexen 3D-Gitterstrukturen innerhalb von Sekunden. Mit Gyroide-Mustern und Trabecular-Strukturen zur Nachbildung natürlicher Gitternetze werden neuartige Designs generiert zur Optimierung der Stabilität, Spannungsverteilung und Stoßabsorption von Bauteilen. Die Variation der Funktionszonen und deren Dichte sowie die Verwendung verschiedener Gittertypen erlaubt die exakte Anpassung der Geometrie an geforderte Eigenschaften.
  • Oberflächendesign: Mit der neuen 4D_Additive Software werden hochauflösende Texturen und Beschriftungen sowohl auf CAD-Modellen als auch auf STL-Daten erzeugt. Darüber hinaus umfasst das neue Tool Funktionen für die Erzeugung von DMC-Codes, die mit einem speziellen Scanner gelesen werden können. Die Substance-Datenbank des Moduls erlaubt den Zugriff auf über 5.000 vordefinierte Oberflächendesigns. Anwender können zudem eigene, individuelle Designs erzeugen.
  • Nesting mit künstlicher Intelligenz: Das überarbeitete Nesting-Modul der neuen 4D_Additive-Version sorgt durch eine sogenannte Adaptive-Voxel-Technologie sowie künstliche Intelligenz für eine optimale Ausnutzung des Bauraums sowie für die gleichmäßig Verteilung der Bauteile zur Vermeidung von Wärme-Nestern. Die neue Powercopy-Funktion erlaubt das konturnahe Multiplizieren von Bauteilen in allen Achsen. Durch die Multiprozessor-Technologie wird eine hohe Berechnungsgeschwindigkeit erreicht.
  • Slicing und Supports: Für die Anforderung von SLA und FDM verfügt die neue Software über Support-Geometrien sowie spezielle FDM Hatching-Strategien und einen G-Code Generator. Die Darstellung der einzelnen Schichten ist mit einem hochauflösenden 3D-Player möglich. Die Support-Strukturen werden automatisch als B-Rep erzeugt, also als editierbare CAD-Geometrie zur individuellen Änderung und Anpassung durch den Anwender.

Core-Technologie auf der Formnext 2021: Halle 12.0, Stand E69

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2. Produktion mit Additiver Fertigung verwalten

Mehrere 3D-Drucker an verschiedenen Standorten verwalten, die Qualität der 3D-gedruckten Bauteile überwachen, eine automatisierte Materialverwaltung oder die Additive Fertigung in den Shopfloor integrieren – das soll nun die Grab-CAD Additive Manufacturing Platform übernehmen. Die Plattform von Stratasys ist speziell für die Anforderungen der Additiven Fertigung über den digitalen Prozess vom Design bis hin zur Produktion ausgelegt und lässt sich auch in die Infrastruktur von Industrie 4.0 und Unternehmensanwendungen integrieren, so Stratasys.

Die Grab-CAD Additive Manufacturing Platform integriert Grab-CAD-Anwendungen und -Softwarepartner von Drittanbietern über das Grab-CAD Software Development Kit (SDK). Dadurch wird eine Konnektivität in beide Richtungen zwischen 3D-Druckern, additiven Fertigungs- und Unternehmensanwendungen wie ERP und MES sowie mit der Industrie-4.0-Infrastruktur möglich.

Stratasys hält seine Plattform offen für andere Anbieter – sowohl von Software als auch von Druckern.

Die Grab-CAD AM Platform verbindet das gesamte Produktionsnetzwerk und bietet so einen Überblick über den Shopfloor.

Die Plattform umfasst folgende Anwendungen:

  • Grab-CAD Print: Das Programm vereinfacht den Workflow zwischen dem Design for Additive Manufacturing (DfAM) und der 3D-Druck-Vorbereitung. Grab-CAD Print ist CAD-unabhängig, wendet Sicherheitsprotokolle an und wird per Desktop-PC oder Mobilgerät verwaltet.
  • Grab-CAD Shop ist eine cloud-basierte Anwendung des Typs Software-as-a-Service (SaaS) zur Verwaltung von Arbeitsaufträgen, die den 3D-Druck-Workflow vereinfacht. Alle Bestellungen werden an einem Ort verwaltet und können problemlos allen vernetzten Druckern – von Stratasys oder von Drittanbietern – zugewiesen werden.
  • Mit dem Grab-CAD Print Manager können Hersteller Flotten aus industriellen 3D-Druckern verwalten, auch Maschinen anderer Hersteller. Der Print Manager verwaltet Software-Lizenzen sowie Open-Source-Material von Partnern und bietet den Kunden die Möglichkeit, Fertigungsdruckpläne anzuzeigen und zu bearbeiten sowie detaillierte Berichte per Desktop-PC oder Mobilgerät anzuzeigen. Zusätzliche Administrator- und Zugriffskontrollen mit weiteren Angaben im Print Manager werden Anfang 2022 erwartet.
  • Grab-CAD Software Development Kit (SDK): Industrie 4.0-fähige SDKs bieten APIs, Dokumentation, Codeabschnitte und Support bei der Integration in die Unternehmens-IT sowie Anwendungen von Drittanbietern für Account Management, Asset Management, Planung und Auftragsmanagement, Sicherheit, Qualitätsmanagement und Analysen.

Stratasys auf der Formnext 2021: Halle 12.1, Stand D79

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3. Simulations- und KI-Lösungen für die moderne Fertigung

Der Simulationsexperte Altair zeigt auf der Formnext 2021 Lösungen für die moderne Fertigung - dazu zählt KI-gestützte Qualitätssicherung und und automatisiertes DFAM (Design for Additive Manufacturing). Zu den Highlights gehören:

  • 3D-gedruckter Prototyp eines E-Antriebsgehäuses für Kleinserien-Sportwagen: Dieser gemeinsam mit einem renommierten deutschen Sportwagenhersteller und SLM Solutions präsentierte Anwendungsfall zeigt das Potenzial der additiven Fertigung für Hochleistungs-E-Antriebe. Dank simulationsgetriebenem Design konnten die Ingenieure einen 10 Prozent leichteren, 100 Prozent steiferen sowie insgesamt kompakteren E-Antrieb entwickeln.
  • Neuer Ansatz zur KI-gestützten Qualitätssicherung für Fertigungsprozesse, präsentiert mit Renishaw: Auf Basis maschinellen Lernens lassen sich Produktionsprozesse beschleunigen und Ausschussraten reduzieren.
  • Elise, das in Kürze der Altair Partner Alliance beitreten wird: Das Unternehmen wird seine visuelle Low-Code-Programmierplattform für 3D-Druck-Designprozesse vorstellen, um die Produktentwicklung von CAD bis FEA über alle Bereiche und Softwaretools hinweg in einer einzigen Umgebung zu automatisieren.

Altair auf der Formnext 2021: Halle 12.1, Stand F99

4. 3D-Scanner mit Cloudanbindung: Online auf 3D-Scandaten zuzugreifen

Artec 3D präsentiert auf der Formnext seine handgeführten 3D-Scanner, deren Funktionsweise direkt vor Ort getestet werden kann. Die leichten und tragbaren 3D-Scanner kommen in den verschiedensten Branchen zum Einsatz und ermöglichen präzise, strukturierte 3D-Scans. Insbesondere Wissenschaft und Forschung, aber auch Industrie, Start-ups und die Designbranche, profitieren von der Technologie, da sich das Scannen mit Strukturlicht für unterschiedlichste Objekte mit verschiedenen Größen eignet.

Auch die neuesten Funktionen der vor kurzem auf dem Markt erschienenen 3D-Scan-Software Artec Studio 16 und Artec Cloud werden präsentiert. Die neue Software wurde ergänzt um Artec Cloud, einer kollaborativen Plattform, die es Anwendern ermöglicht, online auf 3D-Scandaten zuzugreifen. Diese Neuerung ermöglicht standortübergreifende Analyse und Weiterbearbeitung der Scans. Die fortschrittliche Integration verschlankt das 3D-Projektmanagement wesentlich und gestaltet es somit effizienter.

Artec3D auf der Formnext 2021: Halle 12.1, Stand G111

Buchtipp

Das Buch "Additive Fertigung" beschreibt Grundlagen und praxisorientierte Methoden für den Einsatz der additiven Fertigung in der Industrie. Es richtet sich an Konstrukteure und Entwickler, um eine erfolgreiche Implementierung additiver Verfahren in ihren Unternehmen zu unterstützen.

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5. AM Network von Siemens erleichtert Arbeitsabläufe in der additiven Fertigung bei Schaeffler

Die Additive Manufacturing Network Plattform von Siemens Digital Industries Software wurde bei Schaeffler implementiert – Schaeffler präsentiert die neue Lösung gemeinsam mit dem Additive Manufacturing Team von Siemens auf der Formnext 2021.

Schaeffler verbindet mit der neuen Lösung seine Konstrukteure mit dem AM Fab Shop für die additive Fertigung. Ziel ist es, die Zusammenarbeit zu erleichtern, die Zeit bis zur Produktion zu verkürzen und die Vorteile der additiven Fertigung (AM) innerhalb der Wertschöpfungskette stärker zu nutzen. Die Nachfrage nach additiv gefertigten Teilen steigt in der Forschung und Entwicklung bei Schaeffler exponentiell steigt. Um diese Nachfrage zu kanalisieren, hat das Unternehmen das AM-Network von Siemens als exklusive Plattform für die Zusammenarbeit während des gesamten AM-Prozesses vom Auftrag bis zur Lieferung eingeführt.

Ein additives Fertigungsökosystem aufbauen

Das AM Network von Siemens digitalisiert additive Fertigungsabläufe in der Prozesskette von der Bestellung bis zur Auslieferung und ermöglicht es den Siemens-Kunden, additive Fertigung auf industrieller Ebene anzuwenden und zu skalieren. Das Siemens AM Network versetzt die Anwender in die Lage, ihr eigenes additives Fertigungsökosystem aufzubauen – sowohl unternehmensintern als auch mit ihren vertrauenswürdigen externen Lieferanten/Partnern. Zudem lässt sich das von Siemens auf der AM Network-Plattform aufgebaute Ökosystem in eigene Prozesse integrieren:

  • F&E-Konstrukteure werden durch den Qualifizierungsprozess für AM-Teile geleitet, wie er vom AM Fab Shop definiert wurde, während die Arbeitsabläufe in der Werkstatt und die Maschinenauslastung rationalisiert wurden, um die Effizienz zu steigern. So lassen sich mit einem höheren Durchsatz Zeit und Aufwand einsparen.
  • Gleichzeitig fördert das AM Network ein breiteres Verständnis für die Vorteile der additiven Fertigung, eine bessere Formalisierung bewährter Verfahren und letztendlich eine effizientere Ausführung und eine pünktlichere Lieferung der erfolgreich 3D-gedruckten Teile.

Siemens Digital Industries Software auf der Formnext 2021: Halle 12.1, Stand D81

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