Software di stampa 3D

3D-Drucksoftware

Die Grundlage jedes 3D-gedruckten Teils ist ein digitales Modell, das in einer 3D-Modellierungssoftware erstellt oder geändert wird. Wenn wir über 3D-Modellierungssoftware sprechen, meinen wir meistens CAD-Software, wir können uns aber auch auf Optimierungs- und Simulationssoftware oder Slicing- und Reparatursoftware beziehen STL-Dateien. Darüber hinaus gibt es auf dem Markt auch Software zur Verwaltung von Produktionsabläufen, die nichts mit Modellierung zu tun hat, aber zunehmend für Unternehmen nützlich ist, die ihre Produktion industrialisieren möchten. Tatsächlich ist die 3D-Drucksoftwarebranche reichhaltig, weshalb wir sie im Folgenden für Sie aufschlüsseln!

Bei der Modellierung ist zu beachten, dass bei der Arbeit an einem 3D-Modell zahlreiche Parameter zu beachten sind. Daher ist es wichtig, komplexe Geometrien, mechanische Eigenschaften, Gewicht, Kosten, Träger für den 3D-Druck usw. im Voraus zu planen. In diesem Leitfaden analysieren wir die verschiedenen Arten von 3D-Drucksoftware auf dem Markt.

3D-Modellierungssoftware

Wenn es um die Modellierung eines Teils geht, stehen dem Benutzer mehrere Optionen zur Verfügung: Volumenmodellierung, Oberflächenmodellierung oder organische Modellierung. Die endgültige Auswahl der Software erfolgt auf der Grundlage Ihrer Anforderungen und der Darstellung, die Sie dem 3D-gedruckten Objekt verleihen möchten. Auch die 3D-Drucktechnologie oder auch das gewünschte Material können Einfluss darauf haben.

Solide Modellierung

Für die Volumenmodellierung ist CAD-Software oft die am besten geeignete Lösung. Die Auswahl für diese Softwarekategorie ist groß. Bei der Auswahl der CAD-Software, mit der Sie modellieren möchten, sollten Sie sich zunächst an Ihrem Erfahrungsstand orientieren. Wenn Sie Anfänger sind, wählen Sie eine einfachere Lösung, da die Modellierung zunächst komplex sein kann. Ihre Wahl hängt auch von einigen der Funktionen ab, die Sie möglicherweise benötigen, und hängt in der Regel von der Branche ab, in der Sie arbeiten. Stellen Sie sich abschließend die Frage, ob Sie eine Cloud-Lösung wünschen oder nicht.

CAD-Software verwendet häufig parametrisches Design, das, wie der Name schon sagt, die Definition eines 3D-Modells durch leicht austauschbare Parameter ermöglicht: Die Modellierung nimmt durch Programmierung und nicht durch Zeichnen Gestalt an.

Diese Art von Lösung ermöglicht es dem Benutzer, die Eigenschaften eines Teils (Länge, Winkel, Koordinaten in Bezug auf einen Referenzpunkt oder eine Entfernung) zu ändern. Alles beginnt mit einer Zeichnung, die aus geschlossenen 2D-Kurven besteht. Anschließend fügt der Benutzer eine Reihe von Features hinzu, um eine 3D-Form zu erstellen.

Diese Technik ähnelt dem generativen Design, das es ermöglicht, Designziele und -grenzen zu definieren und die Leistung jedes Parameters (Material, Gewicht, Festigkeit, Kosten usw.) zu analysieren. Die Software untersucht alle möglichen Permutationen eines Designs, generiert schnell alternative Designs, testet und lernt bei jeder Iteration, was funktioniert und was nicht.

Parametrisches Design ist strenger als die direkte Modellierung und wird hauptsächlich von Maschinenbauingenieuren und Industriedesignern verwendet. Zu den beliebtesten Programmen mit solchen Funktionen gehören Solidworks, Catia, CREO, Fusion 360 und FreeCAD in der kostenlosen Version.

Es sei darauf hingewiesen, dass Solidworks laut einer von 3DHubs unter 750 Fachleuten durchgeführten Umfrage die am häufigsten verwendete CAD-Software ist, und zwar von Ingenieuren (50 %) und Designern (49 %). Es folgen AutoCAD-, Fusion 360- und Rhino-Lösungen, die sich an Designer richten.

Oberflächenmodellierung

Diese Art von Design wird normalerweise von Benutzern geschätzt, die Wert auf Ästhetik legen. Wie der Name schon sagt, definiert Oberflächenmodellierungssoftware die Oberfläche des Objekts und nicht sein Inneres. In den meisten Fällen wird es im künstlerischen Bereich eingesetzt, insbesondere im Bereich der 3D-Animation. Die bekanntesten Lösungen sind CATIA von Dassault Systèmes, Blender oder Rhinoceros. Letzteres ist beispielsweise ein Werkzeug, das besonders von Industriedesignern und Architekten geschätzt wird.

Organische Modellierung

Es ermöglicht die Erstellung von Freiformflächen mit äußerst komplexen Details und wird normalerweise zum Zeichnen von Figuren oder Skulpturen verwendet. Die beiden am häufigsten verwendeten Softwareprogramme auf dem Markt sind zweifellos ZBrush von Pixologic und Mudbox von Autodesk. Letztere genießen in der Filmbranche und unter Schmuckdesignern einen hohen Ruf.

Nachdem Sie Ihr 3D-Modell mit einer Modellierungssoftware erstellt haben, besteht der nächste Schritt darin, sicherzustellen, dass es 3D-druckbar ist. Es gibt zahlreiche Lösungen, um den Druck des Werkstücks zu optimieren oder sogar zu simulieren und so das Risiko von Druckfehlern zu verringern.

Simulations- und Optimierungssoftware

Wenn es um Modellierung und Simulation geht, darf Software zur Topologieoptimierung nicht unerwähnt bleiben. Dieses Tool ermöglicht es, mit Einschränkungen die beste Materialverteilung in einem bestimmten Volumen zu definieren. Mit anderen Worten: Es wird Material von einem Teil entfernt, wenn es für die ordnungsgemäße Funktion nicht erforderlich ist. Durch die topologische Optimierung können die Belastungs- und Widerstandsgrenzen eingehalten und das Endgewicht erheblich reduziert werden. Diese Optimierungssoftware bietet komplexere Geometrien, Gewichtseinsparungen und damit eine bessere Leistung in Branchen wie der Automobil- oder Luftfahrtindustrie. Unter den vorhandenen Lösungen können wir solidThinking Inspire, Ansys oder 4D_Additive oder Crea Simulate erwähnen.

Der Simulationssoftware Stattdessen können Sie die Ergebnisse eines 3D-Druckprozesses digital vorhersagen. Sie geben dem Benutzer wertvolle Zeit, da sie mögliche Druckfehler in wenigen Minuten erkennen und so die durch Druckabfall verursachten Kosten reduzieren. Der Benutzer kann verschiedene Parameter simulieren: Verzug, Temperatur oder Nachbearbeitung. Es ermöglicht außerdem, den Bedarf an Druckmedien zu bewerten und kritische Bereiche zu identifizieren, in denen es zu Verwerfungen kommen kann.

Die zu simulierenden Parameter hängen von der verwendeten Drucktechnologie ab. Zum Beispiel für die Fused Deposition Modeling (FDM), der Schwerpunkt liegt auf der Risikobewertung von Warping; In diesen Fällen hilft die Simulation herauszufinden, ob das Teil neu konstruiert werden muss oder ob beispielsweise die Haftung zur Platte erhöht werden muss.

Wenn die Beim selektiven Lasersintern (SLS) kann es zur Bildung mehr oder weniger heißer Bereiche auf dem Werkstück kommen, die zu einer Verformung des Werkstücks selbst oder zu einer schlechten Oberflächenqualität führen. Durch die Simulation der thermischen Eigenschaften Ihres 3D-Modells können diese Fehler beim Drucken vermieden werden.

Slicer und Software zum Reparieren von STL-Dateien

Die Slicer

Es ist ein Muss, wenn Sie 3D-Drucken möchten: Der Slicer oder die Slicing-Software schneidet das 3D-Modell in dünne digitale Schichten, die zu den vom 3D-Drucker extrudierten Materialschichten passen.

Der Slicer übermittelt alle Anweisungen, die er befolgen muss, an den Drucker; Diese sind normalerweise in einer Sprache namens G-Code geschrieben. Der Slicer definiert beispielsweise die Auflösung, die Druckgeschwindigkeit oder die Schichthöhe. Es handelt sich dabei um eine zentrale Software additive Fertigung. Für sie FDM-3D-Drucker Es gibt zwei Kategorien von Slicern: Open-Source-Universalsoftware wie Cura (entwickelt von Ultimaker), Repetier und Slic3r oder kostenpflichtige Software wie Simplify3D, aber auch proprietäre Software wie ReplicatorG von MakerBot, ZSuite von Zortrax oder Voxelizer von ZMorph.

Reparieren

Während Simulationssoftware Fehler vor dem Drucken erkennt, kann eine STL-Reparatursoftware diese korrigieren – dies ist ein entscheidender Vorteil im Druckprozess. Einige Slicer können grundlegende Fehler finden, die auf 3D-Dateiebene vorhanden sind, aber sie finden nicht unbedingt alle.

Glücklicherweise steht spezielle Software zur Reparatur beschädigter STL-Dateien zur Verfügung, um einen optimalen 3D-Druckprozess zu gewährleisten. Einige Tools können heruntergeladen werden, andere sind online verfügbar, Open Source oder nicht. Unabhängig von Ihrem Niveau sollten Sie in der Lage sein, eine passende Lösung für Sie zu finden. Zu den bekanntesten zählen NetFabb und MakePrintable.

3D-Druck-Management-Tools

Wenn Sie mehrere 3D-Drucke gleichzeitig an verschiedenen Orten erstellen müssen oder Ihr Unternehmen über einen großen Maschinenpark verfügt, stehen Ihnen 3D-Druckerverwaltungslösungen zur Verfügung, mit denen Sie Ihren Arbeitsablauf optimieren können. Dazu gehören in der Regel Fernüberwachung, Mehrbenutzerverwaltung, optimiertes Befüllen von Produktionsbehältern oder eine verbesserte Maschinensteuerung, um das Benutzererlebnis zu erleichtern und Produktionsschritte zu automatisieren.

Einige der derzeit verfügbaren Software sind Octoprint, Astroprint oder PrintRun. 3D Printer OS verbindet beispielsweise verschiedene 3D-Drucker in einem Netzwerk, um alle Druckvorgänge zu koordinieren und die Produktivität zu steigern. Für Hersteller haben auch Softwarehersteller wie Dassault Systèmes, Siemens, 3YOURMIND und AMFG Lösungen für diesen Branchenbedarf auf den Markt gebracht.

Andere 3D-Drucksoftware

Wie Sie vielleicht verstanden haben, gibt es im Bereich 3D-Drucksoftware zahlreiche Tools. Um diesen Überblick zu vervollständigen, stellen wir zwei weitere Arten von Lösungen vor:

– Software zum Schutz Ihrer Designs: Es gibt einige Lösungen auf dem Markt, die darauf ausgelegt sind, Ihre Daten zu schützen und die Wiederholbarkeit und Rückverfolgbarkeit der Produktion zu ermöglichen. Wenn ein Benutzer ein Stück modelliert, kann es sehr wichtig sein, einige mehr oder weniger sensible Daten zu schützen und sicherzustellen, dass digitale Flüsse verschlüsselt sind. Einige Softwareprogramme ermöglichen mittlerweile die Absicherung der gesamten Linie, vom CAD bis zur Produktion. Dies ist beispielsweise bei Identify3D der Fall.

– 3D-Scananwendungen: Eine Modellierungsoption ist das 3D-Scannen. Der Benutzer kann direkt aus einem gescannten Objekt eine 3D-Datei erstellen. Heutzutage gibt es zahlreiche Scanner, die jedoch manchmal kompliziert zu bedienen oder gar nicht zugänglich sind. Der 3D-Scananwendungen Sie sind eine gute Alternative. Einige können auf Smartphones heruntergeladen werden und ermöglichen das direkte Scannen mit der Kamera eines Telefons. Insbesondere beziehen wir uns auf eine Photogrammetrie-Software, die, wie der Name schon sagt, Fotos verwendet, um ein digitales Modell nachzubilden. Wenn Sie mehr wissen möchten, können Sie einen Blick auf unsere werfen Ranking der besten Photogrammetrie-Software auf dem Markt vorhanden.

Quelle: 3dnatives.com
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