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SoftwarelösungNeuer Standard im Voxel-gesteuerten 3D-Druck

„Monkey“ aus dem Stop-Motion-Film „Kubo – Der tapfere Samurai“

Stratasys stellt die Softwarelösung GrabCAD Voxel Print für ihre J750 3D-Drucklösung vor, die während des Design- und 3D-Druckvorgangs eine echte Voxel-Steuerung bietet.

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VerformenStrecken, Biegen und Verdrehen

sind nicht die Kommandos eines neuen Bauch-Beine-Po-Videos aus Hollywood, nein, es sind die Grundbefehle im Modul Verformen der neuen Version V 18 von Visi. "Diese Module beinhalten hochinteressante Funktionen wie die Möglichkeit zur Rückfederung von Blechteilen oder die Kompensation des Verzugs von Kunststoffteilen, die Durchführung von komplexen, featureübergreifenden Formschrägenänderungen oder die organischen Änderungen beliebiger Formen an Bauteilen, ohne Flächen neu aufbauen zu müssen," berichtet Walter Ottendorfer, Senior Techniker bei Mecadat CAD/CAM Computersysteme. Anwendungsmöglichkeiten finden sich sowohl in der Produktentwicklung als auch in der Werkzeugkonstruktion. Die Möglichkeit, verschiedene Designkonzepte zu visualisieren, ohne einen komplexen Umkonstruktionsvorgang durchführen zu müssen, ist in der Entwurfsphase eines Produktes vorteilhaft. Beim Spritzen langer Kunststoffteile verhält sich die Geometrie sehr oft wie beim Verbiegen. Sie verzieht sich auf Grund verschiedener thermischer Faktoren. Eine praktische Lösung ist das Anbringen mehrerer Anspritzpunkte entlang des Modells. Falls das aus ästhetischen Gründen nicht möglich wäre, kann der Werkzeugkonstrukteur nun eine dem Verzug entgegen gerichtete Verbiegung durchführen, um so den Verzug zu kompensieren und im Werkzeug eine sogenannte Vorhaltung einzubringen. Die zielorientierte Verformung ergänzt den Funktionsumfang beim Verformen. Sie ist eine mächtige Verformungsfunktion, die dem Anwender erlaubt, Start- und Endbedingungen der Verformung frei zu bestimmen. Es ist möglich, eine Vielzahl von Anfangs- und Endkombinationen, wie Kanten, Drahtgeometrie, Netze oder Punktewolken, anzugeben. Weiterhin ist es möglich, Geometriebereiche zu fixieren und festzuhalten, um Veränderungen in diesen Bereichen zu vermeiden. Es ist wichtig, dass diese Funktionen kein "Morphing" sind, denn diese Technik wäre für die Anforderungen im Werkzeugbau zu ungenau. Vielmehr ist es eine mechanisch gesteuerte Veränderung, bei der die Verformung über vordefinierte geometrische Zwangsbedingungen gesteuert wird. Dieser eigentlich einzelne Befehl ist absolut offen und kann für verschiedenste Anwendungsmöglichkeiten herangezogen werden.

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Beispiel Werkzeugbau:

Verformen: Strecken, Biegen und Verdrehen

Üblicherweise hat jedes Blechmaterial ein entsprechendes Rückfeder-Verhalten, das von Härte und Elastizität abhängig ist. Um dieses Problem zu umgehen, ist es notwendig, die Geometrie entsprechend zu überbiegen. Wenn keine Ziehsimulation durchgeführt wurde, wird dieser Vorgang häufig erst nachdem die Werkzeugkonstruktion abgeschlossen ist angewendet und über Korrekturschleifen in der Presse optimiert. Mit der zielorientierten Verformung können die entsprechenden Matrizen einfach verändert werden.

Beispiel Formenbau:

Die Berücksichtigung der Entformbarkeit von Kunststoffteilen wird üblicherweise in der Produktentwicklung nicht bedacht. Formschrägen müssen sehr häufig vor der Werkzeugkonstruktion angebracht werden. VISI hat sehr starke CAD-Techniken, um Wände schräg zu stellen. Sobald die Geometrie zu komplex wird oder variable Verrundungen angebracht sind, scheitert die Parasolidfunktionalität manchmal. Verwendet man nun die zielorientierte Verformung, kann man durch einfaches Festlegen von Start- und Endgeometrie eine Formschräge am Modell anbringen. Außerdem kann eine Geometriekompensation auch auf Basis eines Ergebnisses einer FE-Analyse, wie mit Visi-Flow, AutoForm oder Optris, durchgeführt werden. Zusätzlich gestattet die neue Technologie in Visi nun auch Class A Flächendaten zu erzeugen. Class A Flächen sind ein Begriff, der normalerweise in der Automobilindustrie verwendet wird, um einen Satz von Freiformflächen zu beschreiben, welche zueinander Krümmungs- und Tangentenstetigkeit haben. Bei jeder Änderung über die Verformungsfunktionen können die Flächen wieder krümmungsstetig aufgebaut werden. Das ist besonders wichtig bei Teilen mit hochglänzenden Oberflächen oder bei Flächen, die ergonomisch oder aero-dynamisch sein müssen. "Diese neuen, erweiterten Modelliertechniken sind mehr als nur eine Verbesserung der Visi CAD-Plattform. Die neuen Techniken stellen einen Quantensprung dar, von dem alle VISI Anwender auf verschiedenste Weise profitieren können," fasst Walter Ottendorfer zusammen. ee

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