DER KONSTRUKTEUR 4/2018

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DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG
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Gitterstruktur ließ sich nicht bzw. nur sehr schwer und damit kostenintensiv mit
klassischen Fertigungsmethoden wie dem Metallguss reproduzieren. Auch die
Idee, die Sitzrahmen im rein additiven Verfahren, also per 3D-Metalldruck, zu
fertigen, verwarfen die Konstrukteure schnell.
Zwar entwickeln sich additive Fertigungsverfahren rasant weiter, trotzdem bringen
sie, gerade bei der Verarbeitung metallischer Werkstoffe, immer noch Einschränkungen
mit sich. So ist im Vergleich zu klassischen Fertigungsmethoden die
Zahl der möglichen Materialen noch stark begrenzt. Während hunderte verschiedene
Legierungen im Metallgussverfahren verarbeitet werden können, beschränken
sich 3D-Metall-Druckverfahren heute auf weniger als ein Dutzend Materialen.
Das reduziert die Flexibilität gedruckter Designs.
Weitere limitierende Faktoren waren die Größe des Rahmens und die voraussichtlichen
Produktionskosten im additiven Fertigungsverfahren. Dieses Beispiel
macht deutlich, wie wichtig es ist, dass Konstrukteure und Entwickler heute,
gerade bei der Einbeziehung innovativer Verfahren, schon in der Designphase
die schlussendlichen Fertigungsmethoden mitdenken.
„Die additive Fertigung hat ein riesiges Potential, die Zukunft der Produktion zu
bestimmen. Für Produktentwickler und Konstrukteure ist sie aber immer noch
DER KONSTRUKTEUR DEFINIERT DIE
BEDINGUNGEN, DIE SOFTWARE ERAR-
BEITET EINEN OPTIMIERTEN ENTWURF
01 Komplexe Geometrie des Sitzrahmens
aus Magnesiumguss
02 Positivformen der Sitzrahmen aus
Kunststoff, aus diesen Vorlagen wurden in
direkter Folge Keramikgussformen für die
Herstellung der eigentlichen Sitzrahmen im
Metallgussverfahren gefertigt
03 Herstellung eines Magnesium-Sitzrahmens
im Metallgussverfahren in einer
Keramikgussform
„DIE DIGITALISIERUNG DES
PRODUKT-ENTWICK-
LUNGSPROZESSES SETZT
SCHIER UNGLAUBLICHE
POTENZIALE FREI“
Dr. Michael Döppert,
Chefredakteur
www.DerKonstrukteur.de
SPECIAL
ein extrem neues Konzept“, sagt Andreas Bastian. Das Metallgussverfahren wurde
dagegen über Jahrtausende perfektioniert. Zahllose Experten, Ingenieure, Gießereien
und Fabriken verfügen hier über tiefgreifendes Fachwissen. Das ist unglaublich
wertvoll, gerade auch bei besonders aufwändig zu fertigenden Bauteilen wie
unserem Sitzrahmen“, erklärt Bastian.
KOMBINATION DER VERFAHREN SORGT
FÜR INNOVATION
Die Lösung brachte eine Kombination beider Verfahren. Denn die Serienfertigung
von Bauteilen im Metallgussverfahren steht der initialen Entwurfsgestaltung
per generativem Design keinesfalls entgegen. Auch additive Methoden, wie
der 3D-Druck können in einer früheren Projektphase wichtige Impulse geben,
die sich später mit bewährten Mitteln im größeren Stil umsetzen lassen.
Weil sich im 3D-Druckverfahren viel einfacher komplexe Gitterstrukturen
schaffen lassen als im klassischen Gussverfahren, druckte das Team um
Der Kombination digitaler Entwicklungsverfahren
und innovativer
Konzepte wie generatives Design
gehört die Zukunft. Auch das Zusammenspiel
klassischer Fertigungsverfahren
und additiver Methoden hat
großes Potenzial. Konstrukteure
sollten diese allerdings schon in der
Entwurfsphase berücksichtigen und
die Produktion schon frühzeitig
mitdenken. Die notwendigen
Werkzeuge dafür stehen ihnen
längst zur Verfügung.
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