chevron_left
chevron_right

Interaktiv und schnell funktional definieren

Mit funktional gradierten Materialien lassen sich Bauteile anforderungsgerecht optimieren. Deshalb nutzen Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IGD die Anwendung GraMMaCAD, um Materialverteilungen elegant und intuitiv an CAD-Modellen zu definieren. Im Zusammenspiel mit dem Multimaterial-3D-Druck entstehen in der Folge neue Möglichkeiten, komplexere Bauteilanforderungen umzusetzen.

Im Vergleich zu traditionellen Fertigungstechniken ermöglicht die additive Fertigung mehr Designfreiheit. Neuartige Formen lassen sich gestalten, Funktionen in Formen integrieren oder unterschiedliche Materialien kombinieren – in einem einzigen Druckprozess. Gerade mehrere Materialien einzusetzen und zu Multimaterialien zu kombinieren, wird immer wichtiger für die Industrie. Sogenannte Gradientenwerkstoffe gehen speziell aus der additiven Fertigung hervor, also Werkstoffe, deren Eigenschaften kontinuierlich entlang einer Raumrichtung ausgeprägt werden, gegebenenfalls auch mehreren Raumrichtungen oder der Geometrie beziehungsweise den Belastungen des Bauteils folgend. Eine solche Veränderung lässt sich erzielen, wenn die Materialzusammensetzung oder die Prozessparameter im additiven Herstellungsprozess modifiziert werden. Dann lassen sich die Materialeigenschaften innerhalb eines Bauteils ganz gezielt einstellen. Ein Anwendungsbeispiel wäre ein fliessender hart-weich-Materialverlauf an einem Dämpfungselement, das dadurch am Materialübergang weniger rissanfällig ist, als wenn das Material abrupt wechselt – wie hier beim Beispiel des Standfusses.

 

Werkzeug für CAD-Geometrien

Mit der Software GraMMaCAD (Graded MultiMaterial CAD) gibt das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD der Industrie ein Werkzeug für deren CAD-Geometrien an die Hand. Mithilfe von diesem werden im Entwicklungsprozess von virtuellen Produkten Materialverteilungen und Materialverläufe interaktiv definiert.

 

pdf Downloaden um den ganzen Artikel lesen oder im E-Paper lesen https://epaper.polyscope.ch/reader/?/ED734C025/