Funktionales Design in den 3D-Druck von Prototypen integrieren

Brian Crotty | 22.03.2017 | 2 min read

Funktionales Design ist ein einfaches Konzept, das weitreichende Auswirkungen besitzt, wenn es mit 3D-Druck kombiniert wird. Das Ziel ist es, modular zu designen, so dass jede einzelne Komponente eine spezifische, individuelle Funktion erfüllt. Es ist sehr ähnlich zu vielen agilen Praktiken, die bei der Programmierung und im Management dazu verwendet werden, dass alle Entwicklungsziele in kleine, handhabbare Teile aufgeteilt werden, die Tests und schnelles Feedback ermöglichen.

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Bildquelle: SpaceX 

3D-Druck macht es möglich durch das einfache Hochladen einer neuen Datei neue Komponente zu produzieren. Es wird dafür keine Umrüstung und kein zusätzlicher Zeit- oder Kostenaufwand benötigt. Wenn Objekte mit funktionalen Design erstellt werden, können Ingenieure kosteneffizient neue 3D-Komponente real testen. Vor wenigen Jahren war das Testen auf Simulationssoftware beschränkt, welche nur bedingt, eine Abbildung der Realität waren.

Professionellen 3D-Druck mit funktionalen Design zu verbinden, wird schnelles Testen zum nächsten wichtigen Schritt nach Rapid Prototyping machen.

Rapid Prototyping - Mehrere Cyclen mit einem einzigen Klick

Rapid Prototyping ist ein sich wiederholender Designprozess, der kleinste durchführbare Verbesserungen vor der Anwendung auf den gesamten Designprozess testet. Nur wenn die grundlegenden Anforderungen erreicht wurden, wird das Produkt zur Überprüfung eingereicht, um daraufhin kleine Fehler zu korrigieren und funktionale Prototypen zu kreieren.

Funktionales Design ist im letzten Jahrzehnt ein wichtiger Bestandteil der Produktdesign Palette geworden. Indem Produkte so designt wurden, dass einzelne 3D-Komponente ausgetauscht werden können, konnte sich die Methode des Rapid Prototypings weiter verbreiten und kostengünstiger werden.

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Bildquelle: EngineerDog.com


3D-Druck trägt dazu bei, dass dieser Vorgang Normalität wird. Die Vorstellung, ganze Serien von 3D-Modellen lediglich durch den Input unterschiedlicher zentraler Annahmen/ Anforderungen, wie Gewichts- oder Bruchwiderstandsgrößen, in die Software zu generieren, ist Realität geworden. Die Software generiert dem Bedarf entsprechende 3D-Modelle mit unterschiedlicher Auffüllung und Dicke. Die Daten werden dazu einfach in den 3D-Drucker eingespeist - kein weiterer Arbeitsaufwand entsteht. Ein paar Stunden später sind die physischen 3D-Komponente bereit, im Feld getestet zu werden.


Ein physisches Modell erlaubt es dem Ingenieur, die beim Entwerfen getroffenen Annahmen mit der Realität abzugleichen.

Aufgrund der Geschwindigkeit mit der virtuelle Objekte real werden, wird 3D-Druck zügig zur bevorzugten Option in der Phase, in der Prototypen designt werden. Früher spielten dabei Ästhetik und Qualität aus Funktionalitätsgründen eine untergeordnete Rolle. Mit steigender Qualität der 3D-Drucke, lässt sich beobachten, dass diese der Ästhetik der finalen Produkte ähnlicher werden. Wenn der Punkt erreicht ist, an dem der Prototyp frei von funktionalen Fehlern (oder Verbesserungen) ist, kann das Objekt im Produktionszyklus eingesetzt werden.

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3D Honigwaben-Struktur Bildquelle: EngineerDog.com

 

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