CAD-Software NX bietet jetzt Lösungen für die additive Fertigung

Siemens PLM Software hat kürzlich mit der Ankündigung der neuen Modelliertechnologie Convergent Modeling in NX 11 bereits die Richtung vorgegeben: Die Technologie vereinfacht das Arbeiten mit Geometrien, die aus Facetten-, Flächen- und Volumenkörpern bestehen und unterstützt Konstrukteure so dabei, Bauteile für den 3D-Druck aufzubereiten. Auf dem Anwendertreffen Siemens PLM Europe in Berlin hat das Unternehmen nun eine durchgängige Lösung für die Additive Fertigung angekündigt.

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Zum diesjährigen Anwendertreffen von Siemens PLM Software konnte das Unternehmen erneut mehr Teilnehmer begrüßen: Mehr als 1100 User aus 32 Ländern waren zur dreitägigen Konferenz nach Berlin gereist, um sich über die aktuellen Trends und Lösungen in mehr als 160 Sessions zu informieren.

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Digitalisierung ändert alles

Tony Hemmelgarn, ganz frisch zum 1. Oktober zum CEO von Siemens PLM Software berufen, begrüßte die Teilenehmer mit seiner Vision, wie technische Entwicklungen die Art verändern, wie Produkte entstehen, gefertigt werden und sich entwickeln. Die Treiber dahinter seien u.a. das generative Design, intelligente Modelle, Methoden des Machine Learning, die additive Fertigung und die Cloud. So sei die Entwicklung derzeit geprägt von disruptiven Techniken. Siemens PLM Software bietet für diese Prozesskette der Ideation, Realization und Utilization eine durchgängige Lösung. So ergänzen die Lösungen von CD-Adapco das Portfolio um weitere Simulationsmöglichkeiten, die zum Teil bereits in die neue Plattform Simcenter 3D eingeflossen sind. Damit wird die Idee des digitalen Zwillings, der ein reales Produkt von Anfang an virtuell über den kompletten Lebenszyklus abbildet, realisiert. So will Siemens PLM Software seine Kunden bei den Herausforderungen durch die zunehmende Komplexität der heutigen Produkte unterstützen.

Entwurf

Analysetool bündelt Simulation und Verifizierung komplexer Konstruktionslösungen

Dank der Akquisition von Polarion Anfang 2016 befindet sich nun auch eine Lösung für das Application Lifecycle Management, die in Teamcenter integriert wird, im Portfolio von Siemens PLM Software. Was die Sprache der Produkte angeht, so kommt Mindsphere ins Spiel: In der Siemens Cloud for Industry sind physikalische Produkte und Produktionsanlagen mit digitalen Daten verzahnt.

NX und die additiven Fertigungsverfahren

Um die sicher vielversprechenden Vorteile der additiven Fertigungsverfahren wirklich auszunutzen und in die Realität der industriellen Fertigung zu bringen, setzt Siemens einen End-to-End-Prozess mit einem Set von integrierten Tools auf. So wurde NX in der Version 11 mit einigen neuen Funktionen ausgestattet; in Version 11.0.1 sollen weitere folgen. Die neue Modelliertechnologie zum Beispiel ermöglicht die Kombination verschiedener Formate: Mit Convergent Modelling können Volumen, Flächen und Facetten-Modelle, zum Beispiel Dreiecke aus STL-Files, kombiniert bearbeitet werden. „So wird kein Reverse Engineering mehr benötigt, denn Daten aus verschiedenen Quellen können jetzt einfach kombiniert und als ein Modell bearbeitet werden“, erläuterte Paul Brown, Senior Marketing Director, Design Product Marketing, Siemens PLM Software.

In einer Live-Präsentation wurde den Teilnehmer gezeigt, wie eine Form aus der jetzt in NX integrierten Topologieoptimierung aufgebaut und optimiert wird. In Simcenter wurden im Anschluss die originäre und die optimierte Form simuliert und verglichen. Die Stellen, die im Hinblick auf den Leichtbau zum Beispiel mit Lattice-Strukturen gefüllt werden können, lassen sich auch in der Simulation definieren.

3D-CAD-Software

NX von Siemens setzt jetzt auf Convergent Modeling

Konstruktionsregeln für die additive Fertigung

Andreas Saar, Vice President Manufacturing Engineering Solutions bei Siemens PLM Software, präsentierte schließlich die eigentliche Neuheit: „Siemens bietet jetzt ein integriertes System von der Entwicklung bis hin zur additiven Fertigung, das wir zusammen mit einem großen Ecosystem an Partnern realisieren.“ Die Additive Manufacturing Solution für NX11 bietet eine ganze Reihe von „Design for Manufacturability“-Checks, die je nach Druckverfahren potentielle Fehlerquellen ausfindig machen. So muss die Wandstärke dünnwandiger Teile, die auf einem FDM-Drucker gefertigt werden sollen, an den Düsendurchmesser des Druckers angepasst sein; Bereiche, die das Druckverfahren nicht zulässt, werden in der Prüfroutine automatisch angezeigt.

Bei den Pulververfahren zum Beispiel muss daran gedacht werden, eine Möglichkeit zu schaffen, um das überflüssige Pulver aus den Innenräumen zu kriegen.

Modelle punktgenau auf den Druck vorbereiten

Einfach anzusprechende Drucker wie FDM-Maschinen kann der Anwender aus NX heraus mit Daten versorgen. Manche Drucker erfordern jedoch mehr Steuerung, etwa die Hybridmaschinen von DMG Mori, die sowohl additiv als auch subtraktiv arbeiten, oder Lasersintermaschinen. Bei den Lasersintermaschinen können verschiedene Probleme in Zusammenhang mit dem punktförmigen Hitzeeintrag des Lasers kommen. Dank CD-Adapco-Technologie kann dieser Hitzeeintrag auf Ebene der Pulverkornstruktur und auch das Schmelzverhalten simuliert werden und so die Zuverlässigkeit des Prozesses erhöht werden. Auch das Verteilen von Schmelzpunkten über die gesamte Fläche des Bauteils für eine bessere Verteilung des Hitzeeintrags kann simuliert werden.

Eine weitere hilfreiche Funktion in NX 11 ist, dass das Bauteil entsprechend der Parameter des Druckers automatisch im zur Verfügung stehenden Raum positioniert wird. Zudem generiert das System die Stützstrukturen, so dass bei einer Änderung des CAD-Modells lediglich das neue Teil geladen werden muss; die Stützstrukturen passen sich entsprechend an.

Partner im Ecosystem von Siemens PLM Software sind Stratasys, DMG Mori und Hewlett Packard. Anfang 2017 sollen die Möglichkeiten für das Pulverbettverfahren und das Multi-Fusion-Jet-Verfahren von Hewlett Packard verfügbar sein. Die hybride additive Fertigung ist schon heute möglich, FDM befindet sich gerade im Feldtest.

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