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Design for additive Manufacturing: Alles, was Sie wissen müssen

Einleitung

Die additive Fertigung verändert nicht nur die Art und Weise, wie Produkte ihren Weg zum Verbraucher finden, sondern auch die Form und Funktion dieser Produkte. Mit der additiven Fertigung sind Sie nicht mehr an die traditionellen Fertigungstechniken gebunden. Der 3D-Druck revolutioniert die Art und Weise, wie wir Produkte herstellen, nicht nur durch die Entwicklung von Technologien und Materialeigenschaften, sondern vor allem durch das Design. Die Rolle des Designs bei der Optimierung der Lieferkette und der Geschäftsstrategie sollte nicht übersehen werden.

Wie Sie vielleicht wissen, braucht man für die Herstellung von 3D-gedruckten Teilen ein Design. Die Konstruktion für die additive Fertigung ist ein Konzept, das Fähigkeiten und Kenntnisse erfordert, um die Vorteile der additiven Fertigung voll auszuschöpfen. Was ist Design for additive Manufacturing und welche Vorteile ergeben sich daraus für Ihre Teile? Von komplexen Geometrien bis hin zur Massenanpassung bietet diese Technik viele Vorteile für Ihren Fertigungsprozess.

Überblick: Was ist Design for Additive Manufacturing (DfAM)?

Design for Manufacturing (DFM) fasst verschiedene Ansätze zusammen und Design for Additive Manufacturing ist einer von ihnen. Es handelt sich um die Fähigkeit, Entwürfe speziell für den 3D-Druck zu erstellen. In der Tat unterscheiden sich die für den 3D-Druck erstellten Entwürfe deutlich von den herkömmlichen Entwürfen, die für andere Fertigungstechniken entwickelt wurden. Die Erstellung eines Design for Additive Manufacturing, eine Technik, bei der Teile Schicht für Schicht aufgebaut werden, unterscheidet sich deutlich von subtraktiven Fertigungsmethoden oder dem Spritzguss. Das Design for Additive Manufacturing ermöglicht eine neue Denkweise, aber man muss auch bedenken, dass 3D-Modellierung und Design für die additive Fertigung zwei verschiedene Dinge sind. Beim Design für den 3D-Druck erstellen Sie eine Datei, die von einem 3D-Drucker verstanden werden muss.  Außerdem haben alle 3D-Drucktechnologien ihre Besonderheiten, die beim Entwurfsprozess berücksichtigt werden müssen.

Das Design-Engineering ermöglicht es, noch weiterzugehen und mithilfe fortschrittlicher Software unglaublich optimierte Teile zu erhalten. 3D-Druck und Design verändern die Art und Weise, wie Unternehmen denken und arbeiten!

Die Fähigkeiten von Ingenieuren und Designern ermöglichen es, diese Designs zu erstellen. Mit dem perfekten 3D-Modell können Sie das Beste aus der digitalen Fertigung herausholen. Methoden wie die Topologieoptimierung, die Schaffung innovativer Strukturen oder auch die Anpassung an Kundenwünsche können für Ihr Unternehmen ein echter Gewinn sein. Bei DfAM geht es nicht nur darum, ein bestehendes Design zu konvertieren, um es mit additiver Fertigung herzustellen. Es geht noch weiter! In der Tat geht es bei DfAM darum, das Teil neu zu erschaffen, zu optimieren und zu verbessern, ohne die Fertigungsbeschränkungen traditioneller Herstellungsmethoden wie Spritzguss oder CNC-Bearbeitung. Aber es geht nicht nur um das Teil, sondern auch um den Prozess: Mit einem durchdachten Design können Sie die Montagezeit und die Anzahl der Komponenten reduzieren und so Zeit und Geld sparen.

Die Arbeit, die in das Design gesteckt wird, ist auch eine Möglichkeit, die Materialeigenschaften des Kunststoffs, Harzes oder Metalls, das Sie für Ihr Projekt verwenden, zu enthüllen! Lassen Sie uns die Vorteile dieses Aspekts der digitalen Fertigung etwas genauer betrachten.

Die Vorteile von Design for Additive Manufacturing

Dass die additive Fertigung so viele Vorteile bietet, liegt vor allem an den Gestaltungsmöglichkeiten, die diese Technologie bietet.

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  • Freiheit im Design

Dank des additiven Fertigungsverfahrens ist es möglich, Teile zu schaffen, die perfekt an die physikalischen Gegebenheiten angepasst sind. Einer der Hauptvorteile der additiven Fertigung ist die Designfreiheit: Sie können jede Idee verwirklichen, die Ihnen vorschwebt. Diese Technologie ermöglicht es, die Grenzen der Fertigung zu verschieben und Sie sind in Bezug auf Struktur und Design frei von den Zwängen der traditionellen Fertigungstechniken. Sie können Ihre Teile an die Anforderungen und Überlegungen Ihres Unternehmens anpassen.

  • Anpassungsfähigkeit und Flexibilität

Design for Additive Manufacturing kann Ihr Unternehmen anpassungsfähiger machen. Wie das? Sie können alles kontrollieren und ändern, vom Design Ihrer Teile bis hin zu den Produktionsmengen. Der 3D-Druck bietet die Möglichkeit, nach Bedarf zu produzieren: Sie erhalten Teile, wenn Sie sie brauchen. Sie brauchen Ihre Bauteile nicht mehr zu lagern!

  • Vereinfachung der gesamten Lieferkette

Diese ganze Anpassungsfähigkeit und Flexibilität führt zu einer Optimierung und Vereinfachung der gesamten Lieferkette! Im Jahr 2017 gab GE Aviation beispielsweise bekannt, dass das Unternehmen Design for Additive Manufacturing eingesetzt hat, um ein Hubschraubertriebwerk mit 16 statt 900 Teilen herzustellen, was große Auswirkungen auf die Verringerung der Komplexität von Lieferketten haben kann. Anstatt die Dienste von 10 oder 15 Zulieferern in Anspruch zu nehmen, wurde nur die additive Fertigung eingesetzt!

  • Mehrwert schaffen

Optimierte Produkte und eine optimierte Lieferkette stellen einen großen Mehrwert für Ihr Unternehmen dar und helfen Ihnen, Ihren Mitbewerbern voraus zu sein. Wie wir in unserem Bericht zum Stand des 3D-Drucks 2020 gesehen haben, wird der 3D-Druck von den Befragten tatsächlich als Wettbewerbsvorteil angesehen. Warum ist das so? Er kann Ihnen dabei helfen, jeden Teil des Lebenszyklus Ihres Produkts zu optimieren, angefangen bei der Produktentwicklung bis hin zur Herstellung von hochwertigen Endprodukten.

  • Zeit- und Geldersparnis

Ein gutes Design kann Ihnen helfen, Zeit und Geld zu sparen! Die Menge des verwendeten Materials, die Struktur, die den Montageprozess vermeidet, das Rapid Prototyping – all diese Aspekte können helfen, Zeit zu sparen. Mit dem 3D-Druck können Teile hergestellt werden, die auf andere Weise nicht möglich wären, was zu leistungsfähigeren Komponenten und beeindruckenden Kosteneinsparungen führt. Mit der integrierten Montage sparen Sie Zeit bei der Konzeption des Teils und steigern die Effizienz Ihres Unternehmens.

Was kann Design for Additive Manufacturing für Sie tun?

Das Potenzial dieser Technologie wird immer noch missverstanden und bei vielen hält sich die Vorstellung, dass diese Technologie nur für den Prototypenbau geeignet ist. Mit dem 3D-Druck lassen sich Dinge erreichen, die mit anderen Technologien nicht möglich sind, aber um sie zu nutzen, muss man anders zeichnen. Um so zu zeichnen, wie die Additive Fertigung funktioniert, braucht man die Fähigkeiten, die wir entwickelt haben.

Mit anderen Worten: Um das Design for Additive Manufacturing gut nutzen zu können, muss man seine Logik begreifen. Dazu ist es wichtig, Experten hinzuzuziehen, die dieses Potenzial nutzen können. Zum einen, um beraten zu werden, aber auch, um frühzeitig Empfehlungen auszusprechen und Lösungen zu finden. Zusätzlich zu den Vorteilen von DfAM, die wir gerade gesehen haben, können diese Designer und Ingenieure Ihre 3D-Modelle wie folgt optimieren:

Topologische Optimierung

Die Topologieoptimierung ist eine mathematische Methode, welche die Materialanordnung innerhalb eines gegebenen Konstruktionsraums für einen gegebenen Satz von Lasten, Randbedingungen und Beschränkungen optimiert, um die Leistung des Systems zu maximieren. Herkömmliche Fertigungstechniken wie die CNC-Bearbeitung sind oft schwierig zu handhaben.

Strukturelle Optimierung

Die Materialien für den 3D-Druck sind so vielfältig, dass es einfach ist, das richtige Material für Ihr Projekt zu finden. Wenn es um ein mechanisches Teil geht, sind die Materialeigenschaften einer der Hauptaspekte, die zu berücksichtigen sind, aber auch das Design darf nicht vergessen werden. Um das von Ihnen gewählte Material zu verstärken, gibt es Optimierungen und Konstruktionsmerkmale, die Ihrem Objekt Festigkeit und Solidität verleihen, wie z. B. Gitterstrukturen. Gitterstrukturen zeichnen sich durch hohe Festigkeit, geringe Masse, mechanische Eigenschaften und Multifunktionalität aus. Diese Strukturen finden sich in Teilen der Luft- und Raumfahrt und der biomedizinischen Industrie!

Es ist auch möglich, die Simulation für die additive Fertigung zu nutzen, um Ihre komplexesten Teile zu optimieren, um zu verstehen, wo sie zum Beispiel verstärkt werden müssen und um die Fähigkeiten Ihrer Komponenten zu verbessern. Beim Design für den 3D-Druck geht es auch um die Konsolidierung von Teilen und die Verbesserung der Haltbarkeit und Funktionalität der Teile.

Massenanpassung

Für jede geforderte Produktanpassung eine andere Form herzustellen, ist nicht nur sehr zeitaufwändig, sondern würde auch nicht den Wünschen aller Kunden gerecht werden können. Dies ist bei der additiven Fertigung nicht der Fall. Da Sie nur eine 3D-Datei benötigen, um ein 3D-gedrucktes Teil zu erstellen, ist die Anpassung an Kundenwünsche sehr einfach und die Vorlaufzeiten werden erheblich verbessert! Sie können so viele Teile und kundenspezifische Komponenten herstellen, wie Sie benötigen.

Machen Sie das Beste aus DfAM: Treffen Sie unsere Konstrukteure

DfAM kann ein völlig neuer Ansatz für Sie sein und als ein schwieriges Konzept erscheinen. Die Beherrschung des 3D-Drucks ist nicht immer einfach, egal ob es darum geht, ihn in einen bestehenden Prozess zu implementieren oder ihn als erste Fertigungstechnik zu nutzen! Vielleicht brauchen Sie Hilfe, um besser zu verstehen, inwiefern diese Technologie für Ihr Projekt relevant ist, wie Sie sie am besten nutzen können, um Ihre Fertigungsprojekte zu optimieren oder wie Sie sie zum Aufbau einer effizienteren Lieferkette einsetzen können. Wir haben gute Nachrichten für Sie: Unsere 3D-Druck-Spezialisten helfen Ihnen dabei, Ihre Strategie und Ihre Produkte durch den Zugang zu fortschrittlichen Fertigungstechniken zu verbessern!

 

Sculpteo Studio

Holen Sie sich die Hilfe, die Sie für Ihr Design verdienen

Das Studio Team von Sculpteo besteht aus erfahrenen Ingenieuren und Designern, die Ihnen helfen, das Beste aus der additiven Fertigung herauszuholen, indem sie die richtigen Werkzeuge verwenden. Wenn Sie bereits eine 3D-Datei haben, diese aber für den 3D-Druck optimieren möchten, helfen Ihnen unsere Experten, das perfekte 3D-Modell für Ihr Projekt zu erstellen.

Sie wissen ja, dass Sie eine 3D-Konstruktionsdatei, z. B. eine STL-Datei, benötigen, um unseren 3D-Druckservice nutzen zu können. Was aber, wenn Sie nicht wissen, wie Sie eine solche Datei selbst erstellen können oder wenn Sie Ihr Modell optimieren möchten? Entdecken Sie unsere hausinternen Design- und Modellierungsdienste und nehmen Sie die Hilfe unserer professionellen Industriedesigner in Anspruch! Unsere Spezialisten für den 3D-Druck helfen Ihnen, Ihr Produkt von Grund auf zu entwerfen oder Ihr bestehendes Design für den 3D-Druck zu optimieren, je nach Ihren Bedürfnissen und Erwartungen. Mit ihren professionellen Designmethoden wissen sie, wie man komplexe Designs erstellt und dabei die Designrichtlinien der spezifischen 3D-Druckmaterialien beachtet. Ihr Fachwissen hilft Ihnen, Ihren Fertigungsprozess mit innovativen Lösungen für Prototyping und Produktion zu verbessern.

Lassen Sie sich beraten und schulen, um Ihr Unternehmen auf die nächste Stufe zu bringen

Sicherlich wissen Sie bereits, dass der Einsatz des 3D-Drucks Ihrem Unternehmen große Vorteile bringen würde! Aber vielleicht wissen Sie nicht genau, wie Sie ihn in Ihren gesamten Prozess integrieren können. Die Experten des Sculpteo Studio Design stehen Ihnen mit Rat und Tat zur Seite und helfen Ihnen dabei, vorauszusehen, wie Sie digitale Fertigungstechniken effizient einsetzen können. Entscheiden Sie, ob Sie eine Maschine anschaffen oder einen Online-3D-Druckservice nutzen sollten, welche Schritte Ihres Fertigungsprozesses vom 3D-Druck profitieren könnten, wie Sie Ihre Lieferkette optimieren können und welche Abteilungen Ihres Unternehmens dank dieser Technologien effizienter werden und wachsen können! Sie sind es gewohnt, mit Unternehmen aus ganz unterschiedlichen Branchen zusammenzuarbeiten, von der Medizin bis zur Architektur oder Luft- und Raumfahrt, sie verstehen die Anforderungen all dieser anspruchsvollen Branchen und können mit Ihnen zusammenarbeiten, um die additive Fertigung einzuführen.

Die Experten von Sculpteo Studio haben spezielle Schulungen für den 3D-Druck entwickelt. Es gibt zwei Kategorien: Schulungen zur 3D-Drucktechnologie (SLS-3D-Druck, Metall-3D-Druck oder DLS-3D-Druck) und Schulungen zum 3D-Design (Lernen, wie man speziell für diese Technologien entwirft). Wir können auch maßgeschneiderte Konferenzen und Workshops rund um die digitale Fertigung entwickeln!

Wenden Sie sich jetzt an unser Expertenteam, um Fragen zu stellen und die Hilfe zu erhalten, die Sie zur Verbesserung Ihres Produkts und Ihrer Geschäftsstrategie benötigen.

Was sind die Vorteile für alle Branchen?

Alle Branchen können die Additive Fertigung als Vorteil nutzen. Die Flexibilität und die Leichtigkeit des Designs, die es mit sich bringt, können die Bedürfnisse aller Fachleute erfüllen. Natürlich gibt es Branchen, die ein besonderes Interesse am 3D-Druck und seinen Designvorteilen haben:

  • In der Luxusindustrie, in der das Tempo der Produkterneuerung sehr hoch ist und welche auf kleine Serien ausgerichtet ist.
  • In der Medizinbranche, wo es einen starken Bedarf an individuellen Anpassungen von Produkten wie Orthesen und Prothesen gibt.
  • Wir können auch die Automobilindustrie erwähnen, die sich ständig der Herausforderung der Gewichtsoptimierung stellen muss. Wir versuchen, jedes Gramm einzusparen, um die Fahrzeuge zu optimieren und die Verwendung von 3D-Druckpolymeren ermöglicht die Herstellung leichter Teile.
  • Auch in der Veranstaltungsbranche ist die Möglichkeit, komplexe Teile schnell und ohne Umrüstungsinvestitionen herzustellen, interessant.

Letztendlich sind die Vorteile, die das Design for Additive Manufacturing mit sich bringt, übergreifend. Der Schlüsselfaktor für den richtigen Einsatz ist das Verständnis des Potenzials, das in der Phase des Produktdesigns zum Tragen kommt.

Das Sculpteo Studio hat eine große Bandbreite an Projekten in Angriff genommen. Unter ihren Designarbeiten sind zu nennen: Leichtbaukonstruktionen, bei denen eine Gewichtsreduzierung angestrebt wird, innovative Systeme für alle Branchen (z. B. Robotik), bei denen sie mechanische Systeme mit Additive Manufacturing entwickeln, Sport- und Konsumgüter, Gehäuse und Elektronikprodukte, bei denen sie die Möglichkeit der Herstellung kleiner und komplexer Teile nutzen (Lösungen für die Kabelführung, Befestigungen für elektronische Geräte). Unikate für das Prototyping oder maßstabsgetreue Modelle, sowie Skulpturen und andere Einzelstücke. Werkzeugteile, Vorrichtungen und andere Produktionshilfen für Industrie und Handwerk.

BONUS: Laden Sie unseren kostenlosen Leitfaden herunter

Der Online-3D-Druckservice von Sculpteo hat einen speziellen Leitfaden erstellt, um Ihrem Unternehmen zu helfen, anpassungsfähiger zu werden. In diesem Leitfaden konzentrieren wir uns auf die Frage, wie der 3D-Druck Unternehmen dazu bringt, anpassungsfähiger zu werden, die Vorteile und Möglichkeiten, die durch Anpassungsfähigkeit entstehen und die konkrete Umsetzung des 3D-Drucks für mehr Anpassungsfähigkeit in Ihrem Unternehmen.

Innovation, Anpassungsfähigkeit und skalierte Fertigung sind die Achsen der Verbesserung, welche die additive Fertigung bietet und die auch dazu beitragen, Ihrem Unternehmen mehr Flexibilität zu verleihen. Sie ermöglichen es Ihnen, Ihr Unternehmen auszubauen, Ihre Grenzen zu erweitern, sich neuen Herausforderungen zu stellen und Ihren Fertigungsprozess auf die nächste Stufe zu bringen!

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