Foto: Materialise

Rapid.Tech

Was mit Additiver Fertigung möglich ist

Materialise zeigt auf der Rapid.Tech Metall- und Kunststoff-Anwendungen aus der Praxis sowie neue Software-Versionen.

Materialise  zeigt auf der diesjährigen Rapid.Tech vielfältige Anwendungsbeispiele aus der Praxis sowie neue Software-Versionen. Zu den gezeigten Anwendungen am Stand 2-721 zählen drei Lösungen aus ganz unterschiedlichen Bereichen, die die Möglichkeiten der additiven Fertigung demonstrieren: ein neugestalteter Sauggreifer aus Aluminium aus einer Produktionsumgebung, eine Spannvorrichtung für Stoßstangen zur optischen Vermessung aus Karbonrohren und 3D-gedruckten Kunststoffelementen sowie Skischuhe mit seriell maßgefertigtem Innenschuh aus Polyurethan. Beispiele aus der Luftfahrt unterstreichen zudem die Kapazitäten von Materialise bei zertifizierter Fertigung.
Im Bereich Software für die additive Fertigung stehen drei neue Versionen im Fokus: Die Simulations-Lösung Materialise Simulation 2.0, die Produktionsmanagement-Lösung Materialise Streamics 8 sowie die Designoptimierungs-Software Materialise 3-matic 14.

Optimierung vorhandener Lösungen

 Die Sauggreifer-Lösung, die am Stand zu sehen ist, ist ein gutes Beispiel für ein gelungenes Redesign eines existierenden Produktionswerkzeugs – ein Bereich, indem der 3D-Druck seine Stärken oft voll ausspielen kann. In einer Serienproduktionsanlage dient der Greifer dazu, leichte zylindrische Objekte anzuheben. Durch das Redesign, bei dem Materialise eng mit dem Anwender zusammenarbeitete, wurden mehrere erhebliche Verbesserungen erzielt. Unter anderem besitzt das neue Werkzeug nicht nur eine bessere Funktionalität, sondern ist auch leichter, was die TCO (Total-Cost-of-Ownership) senkt. Darüber hinaus kostet der Greifer in der Herstellung nur noch die Hälfte.

Maßgeschneiderte Spannvorrichtungen

Die gezeigte Spannvorrichtung für Stoßstangen zur optischen Vermessung ist ein Beispiel für das modulare RapidFit-System des Werkzeugherstellers und Materialise-Tochterunternehmens RapidFit. Die Kombination aus 3D-gedruckten Knotenpunkten und Karbonrohren macht die Messvorrichtung extrem stabil und zugleich um bis zu 90 Prozent leichter als konventionelle Lösungen. Um die Funktionalität der Vorrichtung auszubauen, kann sie mit additiv gefertigten Komponenten aus einem Nylon-Aluminium-Gemisch um so genannte Cubing-Bereiche erweitert werden. Generell profitieren Anwender bei den in Teilen 3D-gedruckten Lehren und Messvorrichtungen von RapidFit aber nicht nur von einem sehr geringen Gewicht, sondern auch von der Möglichkeit, Funktionalitäten in den Aufnahmepunkten zu integrieren. Durch diese integrierten Funktionalitäten wird die Wiederholbarkeit in realitätsnaher Bauteilumgebung verbessert. Die Lösungen belegen, wie sich durch Fachwissen aus spezifischen Bereichen in Kombination mit den passenden Kenntnissen in Sachen 3D-Druck vollkommen neuartige, bessere Produkte entwickeln lassen.

Individualisierte Produkte

Beispielhaft für die Erschließung neuer Geschäftsfelder durch serielle Individualisierung präsentiert Materialise auf der Messe Skischuhe des Schweizer Start-ups Tailored Fits. Die Produkte verfügen über maßgeschneiderte, additiv gefertigte Innenschuhe aus thermoelastischem Polyurethan. Bei der Entwicklung der Innenschuhe wurde Tailored Fits umfassend von Materialise-Experten beraten, zudem passte der 3D-Druck-Spezialist den Druckprozess an. Gemeinsam wurde auch eine digitale Lieferkette entwickelt. Die Lieferkette sorgt dafür, dass im Fachgeschäft ausgemessene, anatomische Kundendaten direkt zum Materialise-3-Druck-Werk im belgischen Leuven gelangen, wo kurzfristig entsprechend geformte Innenschuhe entstehen

Neue Software-Versionen

Zu den Software-Highlights, die Materialise auf der Rapid.Tech zeigt, zählt die zweite Version der Simulations-Software von Materialise.
Materialise Simulation 2.0 bietet nicht nur erhebliche Geschwindigkeitsverbesserungen sondern auch erweiterte Simulationsfunktionen. Dazu gehört die Bauteilkompensation, mit der Bauteilverformungen vorhergesagt und kompensiert werden können. Zudem vereinfacht das Update die Verwaltung der Simulation und macht sie einem breiteren Publikum zugänglich. Mit Materialise Simulation können Bediener einen virtuellen Prototypen erstellen und so das Verhalten eines Teils während der physischen Produktion vorhersagen und analysieren. Damit hilft die Software, den Druckauftrag vorab zu optimieren und die Anzahl von Fehlern und kostspieligen Nachdrucken zu reduzieren.

Produktionsabläufe optimieren

Materialise Streamics ist ein Software-Tool zur Verwaltung und Rationalisierung von 3D-Druck-Produktionsabläufen. Die neue Version 8 der Software soll dazu beitragen, die oft noch isolierten hauseigenen 3D-Druck-Kapazitäten in produktive und integrierte Produktionsanlagen zu verwandeln. Erreicht wird dies durch eine einfachere Integration der 3D-Druckproduktionsumgebung in bestehende Geschäfts- und Produktions-IT-Systeme mittels vollständig konfigurierbarem Web-Portal und web-basierter API (Application Programming Interface). Maschinenseitig bieten die Materialise Build-Prozessoren eine Systemschnittstelle zu über 150 Druckersystemen. In der neuen Streamics-Version ist zudem die Nesting-Funktion über mehrere Bauplattformen hinweg anwendbar. Mit ihr lassen sich Bauteile zur optimalen Bauraumausnutzung automatisch im Bauraum anordnen.

Design optimieren

Eine neue Version gibt es auch bei Materialise 3-matic, der Software zur Designoptimierung für den 3D-Druck. Bereits jetzt können Nutzer damit die Konstruktion auch auf der Ebene der Netzdarstellung verbessern und Rohdaten für Simulationen aufbereiten. Ebenso lassen sich Gitternetze in ein CAD-Format zurückkonvertieren sowie Design durch 3D-Texturen, Leichtbaustrukturen und konforme Strukturen verbessern. Die neue Version, Materialise 3-matic 14.0, bietet ein Scripting-Modul mit Python-API, was die Arbeitsabläufe beschleunigt und wiederkehrende Operationen automatisiert. Zudem wurde mit dem Update das Texturing-Modul verbessert.

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