Konstruktion CAD/CAM – 3D Modelle

Strategie ist die Fähigkeit mithilfe sinnvoller Planung Prioritäten richtig zu setzen.*
Lukas Pottmann

Ihre Idee – bei freiform umgesetzt

Jeder einzelnen Komponente eines erdachten Werkstücks, sei es eine 8-fach Form oder einer kleinen Baugruppe, geht eine Zeit voraus, in der das Endergebnis lediglich in Form einer Grafik geplant, angepasst und errechnet wird. Diese Phase der Konstruktion ist seit vielen Jahren ein großer Bestandteil unserer Leistungen bei freiform. Hier verwenden wir professionelle CAD Software um die exakte Planung eines jeden Werkstücks am Bildschirm sichtbar zu machen. Anhand eines Musterartikels, den wir bei freiform umsetzen konnten, zeigen wir einen kurzen Einblick in die Konstruktion.

Bei diesem Artikel handelt es sich um einen Tank, bestehend aus 2 Komponenten. Hart-Kunststoff und Weiche Elemente – gespritzt aus einem Werkzeug.

Der Maschinenbau hat in den letzten Jahren mit dem Aufkommen von Computer Aided Design (CAD) und Computer Aided Manufacturing (CAM) einen langen Weg zurückgelegt. Mit diesen Tools können wir komplexe Komponenten und Systeme genau entwerfen und simulieren, wodurch die Geschwindigkeit und Effizienz des Konstruktionsprozesses erheblich verbessert werden.

Einer der Hauptvorteile von CAD/CAM ist die Möglichkeit, detaillierte 3D-Modelle von Teilen und Baugruppen zu erstellen, die dann zur Erstellung von Fertigungsanweisungen für CNC-Maschinen verwendet werden können. Es bietet beispiellose Präzision und Einheitlichkeit bei der Konstruktion und Herstellung von Prototypen und Endprodukten.

Zusätzlich zu herkömmlichen Herstellungsmethoden unterstützt CAD/CAM den Einsatz fortschrittlicher Techniken wie der Moldflow-Simulationssoftware, um das Design von Spritzgussteilen zu optimieren. Die Software ermöglicht es Ingenieuren, den Spritzgussprozess zu simulieren, um potenzielle Probleme zu identifizieren und die Konstruktion für eine optimale Leistung zu optimieren.

Vorteile der 3D-Modellierung:

1. Bessere Visualisierung: 3D-Modelle bieten eine genauere und realistischere Darstellung des Entwurfs und ermöglichen eine bessere Visualisierung und Analyse.
   
2. Bessere Zusammenarbeit: 3D-Modelle können einfach geteilt und bearbeitet werden, was eine bessere Kommunikation und ein besseres Verständnis zwischen Teammitgliedern und Stakeholdern fördert.
   
3. Verbesserte Genauigkeit: 3D-Modelle sind genauer als 2D-Zeichnungen, wodurch Fehler und Nacharbeiten während des Entwurfs- und Herstellungsprozesses reduziert werden.
   
4. Größere Designflexibilität: 3D-Modelle ermöglichen es Designern, Entwürfe einfacher und schneller zu analysieren und zu ändern, was eine größere Designflexibilität und Kreativität ermöglicht.
   
5. Verbessertes Prototyping: 3D-Modelle können verwendet werden, um physische Prototypen mithilfe des 3D-Drucks zu erstellen, was ein schnelleres und kostengünstigeres Prototyping ermöglicht.
   

Nachteile der 3D-Modellierung:

1. Steile Lernkurve: 3D-Modellierungssoftware kann komplex sein und erfordert eine umfangreiche Schulung, um sie effektiv zu nutzen, was neuen Benutzern den Einstieg erschwert.
   
2. Höhere Komplexität: 3D-Modelle können komplexer sein als 2D-Zeichnungen und erfordern mehr Rechenleistung und Speicherplatz.
   
3. Anschaffungskosten: 3D-Modellierungssoftware und -Hardware können teurer sein als 2D-Software, insbesondere bei High-End-Tools.
   
4. Eingeschränkte Kompatibilität: 3D-Modelle sind möglicherweise nicht mit jeder Software und Hardware kompatibel und erfordern zusätzliche Konvertierungs- oder Übersetzungsschritte für die Verwendung in verschiedenen Kontexten.

Obwohl es einige Nachteile bei der Verwendung von 3D-Modellen gibt, überwiegen die Vorteile bei weitem, was die Verwendung von 3D-Modellierungswerkzeugen zu einem effizienteren und kostengünstigeren Ansatz für den Konstruktions- und Fertigungsprozess macht.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die CAD/CAM-Technik den Bereich des Maschinenbaus revolutioniert hat und es den Ingenieuren ermöglicht, präzise, detaillierte 3D-Modelle zu erstellen, die für das Design und die Herstellung von Prototypen und Endprodukten mit beispielloser Genauigkeit und Konsistenz verwendet werden können. Dies hat neue Möglichkeiten für Innovationen im Konstruktions- und Fertigungsprozess eröffnet und wird die Zukunft des Maschinenbaus auch in den kommenden Jahren prägen.