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Ausgewählte Ausgabe: 11-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Additive Manufacturing trifft Industrie 4.0

3D-Druck und Industrie 4.0 sind „voll im Trend“. Während die additive Fertigung im Bereich Kunststoff bereits die ersten erschwinglichen Drucker für Privathaushalte hervorgebracht hat, ist und bleibt die Technologie mit Metall in den Händen innovativer Industrieunternehmen. Beispielsweise realisiert das Unternehmen Toolcraft 3D-gedruckte Präzisionsbauteile in Metall seit 2011. Auch Industrie 4.0 wird beim Mittelständler im Bereich der CNC-Zerspanung bereits „gelebt“. Nun sollen additive Fertigung und Industrie 4.0 miteinander verbunden werden – mithilfe der Software „NX“ von Siemens, einer führenden integrierten Lösung für Computer Aided Design, Manufacturing und Engineering (CAD/CAM/CAE).


Bild 1.  Verschiedene mithilfe der additiven Fertigungstechnologie hergestellte Bauteile.

Bild 1.
Verschiedene mithilfe der additiven Fertigungstechnologie hergestellte Bauteile.

Beim 3D-Druck – ob Metall oder Kunststoff – arbeiten zunehmend mehr Unternehmen an der kontinuierlichen Verbesserung der Technologie (siehe auch gelber Infokasten). Mittels Metall-Laserschmelzen beispielsweise lassen sich komplexe und effiziente Leichtbaustrukturen sowie innenliegende Strukturen herstellen, die unter anderem interessant sind für die Luft- und Raumfahrt, den Energiesektor, die Medizintechnik sowie den Motorsportbereich, Bild 1. Zudem gibt es seitens der Maschinenhersteller immer deutlichere Bemühungen in Richtung Automation, um den Prozess sowie die Nachbearbeitung der Teile noch effektiver zu gestalten. Auch hybride Bearbeitungszentren, in denen die additive und zerspantechnische Fertigung kombiniert werden, sind auf dem Vormarsch.

Innovatives Familienunternehmen

Als Partner von Konstrukteuren aus verschiedenen Bereichen fertigt Toolcraft Präzisionsteile, Baugruppen, Werkzeuge und Spritzgussteile. Beispielbranchen sind die Halbleiterindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, optische Industrie, der Spezialmaschinenbau sowie Motorsport und Automotive. Dabei setzen die Verantwortlichen auf Innovationen und investieren in zukunftsweisende Technologien wie den 3D-Druck in Metall und den Bau von individuellen Roboterlösungen. Teil der Philosophie ist zudem eine intensive Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern.
Das mittelständische Familienunternehmen wurde 1989 von Bernd Krebs gegründet. Seit 2011 realisiert Toolcraft 3D-gedruckte Präzisionsbauteile in Metall und bezieht in Georgensgmünd demnächst das neu gebaute Laserschmelzzentrum. Um bereits den Metall-Laserschmelzprozess von der Konstruktion bis zur Fertigung und Nachbearbeitung zu optimieren, entschied sich Toolcraft für das NX-Software-Paket von Siemens. Bislang waren verschiedene Programme bei einzelnen Prozessschritten im Einsatz. Dies führte zu einem teilweise langwierigen sowie unkontrollierbaren Daten- und Fertigungsprozess.

Integrierte Lösung für CAD, CAM und CAE

Siemens PLM Software, eine Business Unit der Siemens Digital Factory Division, ist ein führender, weltweit tätiger Anbieter von Software, Systemen und Dienstleistungen für das Product Lifecycle Management (PLM) und das Management von Produktionsvorgängen (MOM) mit über 15 Millionen lizenzierten Anwendern und mehr als 140 000 Kunden in aller Welt. NX ist eine integrierte Software-Suite zur Produktentwicklung und Teilefertigung. Sie unterstützt bei der schnellen und effizienten Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte durch integrierte CAD-, CAM- und CAE-Module. Das Programm bietet leistungsfähige Lösungen für die Produktentwicklung, 3D-Modellierung und Dokumentation. Enthalten sind auch multidisziplinäre Berechnungen struktureller, beweglicher, thermischer, fließender und multi-physikalischer Anwendungen sowie vollständige Teilefertigungslösungen für den Werkzeugbau, spanende Bearbeitungen und die Qualitätskontrolle.
Dabei lässt sich die Software problemlos in „Teamcenter“ integrieren – die weltweit am häufigsten eingesetzte digitale Lifecycle-Management-Software. Keine andere Software am Markt bietet eine derart ausgereifte Grundlage zur Herstellung von Präzisionsbauteilen im High-End-Bereich. Daher hat sich Toolcraft zur Zusammenarbeit mit Siemens entschieden.

Durchgängiger Prozess

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Bild 2.
Die Software „NX“ von Siemens sichert die Durchgängigkeit des Herstellungsprozesses.

NX bietet einen durchgängigen Prozess von der Konstruktion über die Simulation bis zur Fertigung und zerspantechnischen Nachbearbeitung, Bild 2. Zwischen den einzelnen Prozessschritten sind Feedbackschleifen eingebaut. Dabei ist die grenzenlose Designfreiheit für innovative und komplexe Teile gewährleistet. Besondere Funktionen zur Topologie-Optimierung sowie der Aufbau von Gitterstrukturen sind bei der additiven Fertigung von besonderem Interesse und daher ebenfalls in NX integriert. Durch das Prüfen von Konstruktionsrichtlinien eines Bauteils gewährleistet das Programm bereits im Vorfeld die Machbarkeit.

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Autoren

 Bettina Greiffer

arbeitet als freie Journalistin in München.

Kooperation...

...  unter Global Playern

Im Rahmen ihrer langjährigen Partnerschaft treiben HP Inc., Palo Alto/USA  (www.hp.com  –  formnext:  Halle  3.1,  Stand  E40),  und Siemens jetzt den 3D-Druck in der industriellen Produktion weiter voran. Dafür haben die beiden Unternehmen zusammen ein neues, HP-zertifiziertes Softwaremodul für die additive Fertigung (AM) entwickelt. „Siemens NX AM“ für „HP Multi Jet Fusion“ ist ab sofort bei Siemens PLM Software erhältlich. Es erweitert die End-to-End-Lösung für alle Prozesse der additiven Fertigung von Konstruktion bis Produktion. Das NX-Software-Modul erlaubt es Kunden, für ihre HP-3D-Druckprojekte  Teile  in  einer  einzigen  Software-Umgebung zu entwickeln und zu verwalten.
Siemens Industry Software GmbH, Franz-Geuer-Str. 10,  
50823 Köln, Tel. 0221 / 20802-0, Fax 0221 / 248928,  
E-Mail: info.de.plm@siemens.com, Internet: www.plm.automation.siemens.com/de, formnext: Halle 3.0, Stand E68

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