CAD-Konstruktion
Konstruktion von Modell- und Funktionsbauteilen
Sie benötigen ein individuelles Bauteil oder möchten eine bestehende Konstruktion für den 3D-Druck optimieren? 3DIK entwickelt aus Ihrer Skizze, Zeichnung oder Ihrem Muster ein fertigungsgerechtes CAD-Modell. Funktion, Einbausituation, Material und Montage werden gemeinsam abgestimmt. So entstehen durchdachte Bauteile mit Blick auf die spätere Fertigung. Senden Sie Ihre Projektbeschreibung an info@3dik.de.
Geometrieauslegung
Die Konstruktion für den 3D-Druck unterscheidet sich grundlegend von klassischen Fertigungsverfahren. Geometrien müssen so gestaltet werden, dass sie überhaupt druckbar sind und gleichzeitig die gewünschte Funktion erfüllen. Dazu gehört insbesondere die Vermeidung ungünstiger Formen sowie die Anpassung von Bauteilgeometrien an die Möglichkeiten des additiven Fertigungsprozesses.
Ohne Optimierung
Nicht druckgerecht ausgelegte Geometrien können zu großen Überhängen und frei auskragenden Bereichen führen. Im FDM-Verfahren sind hierfür häufig Stützstrukturen notwendig, die zusätzlichen Materialeinsatz, längere Druckzeiten und Nachbearbeitung verursachen. Eine frühzeitige Anpassung der Bauteilgeometrie kann diesen Aufwand deutlich reduzieren.
Mit Optimierung
Eine druckgerechte Konstruktion berücksichtigt die Anforderungen des FDM-Verfahrens bereits bei der Bauteilgestaltung. Kritische Überhänge werden vermieden oder durch geeignete Winkel und Geometrien so ausgeführt, dass sie ohne zusätzliche Stützstrukturen gefertigt werden können. Dadurch reduzieren sich Materialverbrauch, Druckzeit und Nachbearbeitung, während gleichzeitig die Oberflächenqualität verbessert werden kann.
Wandstärken und Mindestmaße
Minimale Wandstärken und Detailgrößen sind zwingend einzuhalten, da zu filigrane Geometrien nicht herstellbar sind oder keine ausreichende Festigkeit aufweisen. Bereits in der CAD-Konstruktion werden Wandstärken, Kanten und filigrane Elemente so ausgelegt, dass sie eine ausreichende Festigkeit vorweisen und zuverlässig gefertigt werden können. Dadurch wird sichergestellt, dass das Bauteil sowohl funktional als auch langlebig ist.
Toleranzen und Passungen
Bauteile, die ineinandergreifen oder beweglich sein sollen, benötigen eingeplante Toleranzen. In der Konstruktion werden diese Toleranzen berücksichtigt, sodass Gewinde, Steckverbindungen, Führungen oder bewegliche Elemente zuverlässig funktionieren und nicht nachträglich angepasst werden müssen.
Bauteilintegration
Der 3D-Druck ermöglicht es, mehrere Funktionen in einem einzigen Bauteil zu vereinen. Bereits in der CAD-Planung können klassische Baugruppen reduziert und konstruktiv zusammengeführt werden. Dadurch entstehen effizientere Lösungen mit weniger Einzelteilen, geringerem Montageaufwand und reduzierten Fehlerquellen.
Einschmelzgewinde
Zur Integration belastbarer metrischer Gewinde in additiv gefertigte Bauteile können Einschmelzgewindeeinsätze aus Messing eingesetzt werden. Sie werden nach dem Druck thermisch in das Bauteil eingebracht und ermöglichen eine robuste sowie wiederholt lösbare Schraubverbindung. Verfügbar sind unter anderem die Größen M2, M3, M4, M5, M6 und M8.
Magnete
Magnete können direkt in additiv gefertigte Bauteile integriert werden. Hierzu werden bereits in der CAD-Konstruktion passgenaue Aussparungen oder Einlegetaschen vorgesehen, in die beispielsweise Neodym-Magnete eingesetzt werden. Dadurch lassen sich lösbare Verbindungen, Positionierhilfen, Verschlüsse oder Haltefunktionen kompakt und ohne zusätzliche mechanische Verbindungselemente realisieren.
NFC-Chip
NFC-Chips können direkt in additiv gefertigte Bauteile integriert werden. Hierzu werden bereits bei der CAD-Konstruktion passende Aussparungen oder Einlegetaschen vorgesehen. So lassen sich Bauteile beispielsweise mit digitalen Produktinformationen, Identifikationsdaten, Wartungshinweisen oder weiterführenden Informationen verknüpfen, die anschließend kontaktlos per Smartphone ausgelesen werden können.