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Additive Fertigung

Rapid Prototyping hat sich zu einer Technologie entwickelt, die heute als Additive Fertigung bezeichnet wird und in der gesamten Branche für die schnelle Herstellung brauchbarer Teile aus einer Vielzahl von Materialien eingesetzt wird.

Was ist additive Fertigung?

Additive Fertigung bezieht sich auf das Hinzufügen von Material Schicht für Schicht mithilfe datengesteuerter Automatisierung, um ein Produkt zu formen. Das ist das Gegenteil von maschineller Bearbeitung, bei der Material abgetragen wird, um ein Produkt zu formen. Additive Fertigung wird manchmal 3D-Druck genannt, wird aber oft speziell mit der industriellen Produktion in großem Maßstab in Verbindung gebracht. Industrielle additive Fertigung erfordert einen integrierten und digitalen Arbeitsablauf, der mit der Konstruktion und Simulation beginnt und mit der Produktion endet. Die additive Fertigung hat eine revolutionäre Wirkung auf die Fertigung, da sie die Herstellung immer komplexerer Designs ermöglicht, Materialverschwendung reduziert und die Fertigung schnell beschleunigt.

Software ist der Grundpfeiler der additiven Fertigung

Siemens NX bietet alle Funktionen, die Sie benötigen, um Designs für die additive Fertigung im industriellen Maßstab zu erstellen und zu produzieren. NX nutzt innovative Technologien wie konvergente Modellierung, Topologieoptimierung und integrierte Bauprozessoren, um das einfache Design, die Simulation und die Produktion additiv gefertigter Teile zu ermöglichen. Die Entwicklung des 3D-Drucks hat das Rapid Prototyping hinter sich gelassen und wird zu einem gängigen Herstellungsverfahren, das von Branchen wie der Luft- und Raumfahrt über medizinische Geräte bis hin zur Energie- und Automobilindustrie verwendet wird. Siemens ist wegweisend mit Software, die den additiven Fertigungsprozess vom Entwurf oder Auftrag bis zum Druck steuert.

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Die Vorteile der additiven Fertigung verstehen

Verkürzen Sie die Zeit bis zur Markteinführung

Beschleunigen Sie die Markteinführung von Produkten in Rekordzeit aufgrund der Schnelligkeit der additiven Fertigung.

Eliminieren Sie Werkzeuge

Reduzieren Sie den Bedarf an teuren Werkzeugen im Vergleich zu anderen Fertigungsmethoden wie Spritzgießen oder Gießen.

Fertigungslosgrößen von 1

Stellen Sie kundenspezifische Teile her, weil die Kosten nicht steigen, wenn die Losgröße abnimmt.

Additive Fertigungstechnologien und -verfahren

Additive Fertigung kann mit verschiedenen Techniken wie Binder Jetting und Laminated Object Manufacturing durchgeführt werden, aber die unten aufgeführten Technologien werden am häufigsten für den 3D-Druck verwendet.

Materialextrusion (FDM, FFF)

Bei diesem Verfahren werden eine Materialspule (normalerweise auf Polymerbasis) und ein beheizter Abscheidekopf verwendet. Der Kopf schmilzt das Filament, um das Material in einem langen Strahl zu extrudieren. FDM ist die Technologie, die in den meisten kostengünstigen Desktop-Druckern verwendet wird, da die Teile erschwinglich sind und die Materialien in Filament-/Spulenform leicht verfügbar sind. Die Software für mehrachsiges FDM wurde von Siemens und unseren Partnern in unseren NX-Lösungen entwickelt. Unsere Lösung wurde über mehrere Generationen getestet und verbessert und ist die robusteste Plattform für diese Art von Operationen.

Stereolithographie (SLA)

Die Stereolithographie ist eines der ältesten Verfahren der additiven Fertigung (AM) und verwendet Flüssigharze zur Herstellung von 3D-Objekten. In den meisten Fällen werden die Harze mit ultraviolettem Licht ausgehärtet. SLA-Drucker unterscheiden sich etwas von anderen Technologien, da das Teil in Z-Richtung gedruckt wird. Das bedeutet, dass jede Schicht des gedruckten Teils nach unten in das Harz gedrückt wird und nicht, wie bei den meisten anderen Verfahren, nach oben aufgebaut wird.

Pulverbettfusion (DMLS, SLS, EBM)

Powder Bed Fusion ist ein Begriff, der viele additive Verfahren beschreibt, einschließlich der additiven Metallherstellung. Bei allen handelt es sich um ein Bett aus pulverförmigem Material, das Schicht für Schicht planar verschmolzen wird. Dies erfolgt mit mehreren Materialarten, sowohl Kunststoff als auch Metall. Eine Vielzahl von Technologien wird verwendet, um Pulvermaterial zu verschmelzen. Die integrierte Natur von Siemens NX ermöglicht es Ihnen, notwendige Aufgaben wie das 3D-Verschachteln von Teilen in der Bauablage oder die Konstruktion von Stützstrukturen für den PBF-Druck ohne Datenübersetzungen oder die Verwendung externer Softwarepakete durchzuführen. Das hat den Vorteil, dass, wenn sich Ihre Bauteilgeometrie durch Revisionen ändert, diese nachgelagerten Operationen automatisch mit wenig Benutzerinteraktion aktualisiert werden, was viel Konstruktions- und Einrichtungszeit spart.

Binder Jetting

Binder Jetting ist eine Kategorie von additiven Fertigungstechniken (AM), bei denen Tintenstrahldruckköpfe verwendet werden, um selektiv ein flüssiges Bindemittel auf pulverförmiges Material aufzutragen, um feste 3D-Objekte zu formen. Da die Pulvermoleküle durch eine chemische Klebereaktion miteinander verbunden werden, anstatt durch angewandte Wärmeenergie zu schmelzen oder zu sintern, unterscheiden sich Binder-Jetting-Techniken von Pulverbett-Fusionstechniken.

Material: Düsen

Material Jetting ist ein additives Fertigungsverfahren (AM), bei dem Tröpfchen aus flüssigem Harz selektiv über Tintenstrahldruckköpfe aufgetragen und durch ultraviolettes (UV) Licht verfestigt werden, sodass ein festes 3D-Objekt entsteht. Material Jetting gilt als eine der präzisesten Methoden der additiven Fertigung. Material Jetting kann in Schichten mit einer Dicke von weniger als 20 Mikron drucken und ist dafür bekannt, CAD-Designs mit feinen Details, hoher Genauigkeit und glatten Oberflächen zu erstellen.

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Software für additive Fertigung

Dieser Blog wird sich auf diese spannende neue Technologie und die Rolle konzentrieren, die Siemens dabei spielt, unseren Kunden dabei zu helfen, die Chancen, die Additive bieten, zu nutzen.

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