Hexagon AM-Studio for Creo: Hochentwickelte Funktionalitäten als Supporter

Das Postprocessing spielt in der Additiven Fertigung eine große Rolle. Das zerspanende Bearbeiten von Funktionsflächen ist nur eine Variante davon.

Wolfgang Höller
Geschäftsführer der CADS Additive GmbH

„Mit AM-Studio for Creo haben wir ein Plug-in, das sich nahtlos in die PTC-Welt einfügt. Der Konstrukteur muss somit keine neue Software und deren Eigenheiten erlernen, sondern kann die gesamte Prozesskette von der Produktidee bis zur Bereitstellung des fertigen Teils mit einem Tool abwickeln“

Die oberösterreichische Softwareschmiede CADS Additive verfolgt seit jeher die Mission, die Entstehungsgeschichte eines gedruckten Bauteils möglichst effizient zu gestalten. Mit der Stand-alone-Lösung AM-Studio bzw. dem PTC Plugin AM-Studio for Creo entwickelten sie ein einfach beherrschbares Werkzeug, das die Time-to-Print dank ausgeklügelter Funktionalitäten deutlich reduziert. Die intuitiv bedienbare Software führt den Anwender Schritt für Schritt durch den Datenvorbereitungsprozess und unterstützt diesen mit einer hochentwickelten Algorithmik bei der Positionierung des zu druckenden Objekts im Bauraum des 3D-Druckers, bei der Stützgeometrieerzeugung und auch bei der Schichtdatengenerierung. „Da die Beschäftigung mit dem Thema 3D-Metalldruck an sich schon eine ziemliche Challenge darstellt, schufen wir mit AM-Studio for Creo ein Plugin, das sich nahtlos in die PTC Welt einfügt und den Konstrukteur in seiner gewohnten Arbeitsumgebung abholt. Er muss somit keine neue Software und deren Eigenheiten erlernen, sondern kann die gesamte Prozesskette von der Produktidee bis zur Bereitstellung des fertigen Teils mit einem Tool abwickeln“, beschreibt Wolfgang Höller, Gründer und Geschäftsführer der CADS Additive GmbH, eine Lösung, die für einen kontinuierlichen Workflow vom CAD bis hin zur Druck-Nachbearbeitung bzw. zur Speicherung im Produktdatenmanagementsystem Windchill sorgt. „Die Benutzer können entwerfen, optimieren, validieren, drucken, nachbearbeiten und messen, ohne Creo verlassen zu müssen“, spricht er ergänzend das durchdachte Zusammenspiel von AM-Studio mit Creo Parametric, Creo CAM, Creo CMM oder auch der PTC Windchill an. Derzeit können über dieses Tool additive Fertigungssysteme von DMG MORI, EOS, Renishaw, SLM Solutions und Trumpf direkt angesteuert werden, Gespräche mit weiteren Herstellern sind am Laufen. Die ausgereiften Slicing und Hatching Algorithmen wirken sich zusätzlich positiv auf die Teilequalität und Produktionskosten aus. Für kostengünstige Prototyping-Ansätze lassen sich auch SLA-Drucker in eine über Creo laufende Prozesskette der Additiven Fertigung einbinden.

Mit den OrientationMaps steht dem Nutzer ein Hilfsmittel zur Verfügung mit dem er leicht nach den Kriterien Support-Volumen, Bauzeit oder Verzugstendenz priorisieren kann.

Leicht verständliche Orientierungshilfe

Die Herstellungskosten für einen 3D-gedruckten Metallteil hängen sehr stark von dessen Design ab. AM-Studio for Creo unterstützt den Anwender dabei, Das Bauteil so zu designen, dass es möglichst kostengünstig gedruckt werden kann. Dabei gilt es u. a. die Positionierung des Objekts im Bauraum des 3D-Druckers zu beachten. Demzufolge assistiert die von CADS Additive entwickelte Software dabei, die bestmögliche Lage zu finden. „Wir haben uns eine Heat-Map überlegt, die drei Kriterien berücksichtigt: das benötigte Support-Volumen, die Bauzeit und die Tendenz, wieviel sich das Teil nach dem Drucken verzieht. Der Anwender kann selbst entscheiden, welchen dieser drei Punkte er als besonders wichtig erachtet und bekommt dann mit einem Ampelsystem angezeigt, mit welcher Ausrichtung er sich unter Berücksichtigung seiner Gewichtung im grünen bzw. im roten Bereich befindet“, beschreibt Daniel Plos, Sales Director der CADS Additive GmbH, mit den sogenannten OrientationMaps ein Feature, das vor allem auch für Einsteiger in den 3D-Druck eine wertvolle Hilfe darstellt.

Unterschiedliche Supportgeometrien ermöglichen eine anwendungsgerechte Anbindung der Bauteile an die Bauplattform.

Änderungen werden automatisch mitgezogen

Wer in der additiven Fertigung ein gutes Endergebnis erzielen möchte, benötigt sowohl die richtige Fertigungsstrategie als auch optimale Stützgeometrien. AM-Studio for Creo bietet neben den gängigen Stützgeometrien Block, Rod und Line weitere Spezialsupports, die wesentliche Einsparungen hinsichtlich Bauzeit und Material bieten sowie die Nachbearbeitung vereinfachen. „Bei unserem Tree-Support baut sich das Stützmaterial wie ein Baum nach oben hin auf und verzweigt sich dahin, wo es notwendig ist. Und ein sehr effizienter Support-Typ ist auch unser AdaptiveCell-Support. Dieser arbeitet mit Quadern, die anfangs möglichst groß gehalten sind, um Bauzeit zu ‚gewinnen' und die dann immer kleiner werden je näher man der Bauteil-Geometrie kommt“, beschreibt der Gründer und Geschäftsführer der CADS Additive GmbH einen selbst entwickelten Algorithmus, in dem besonders viel Intelligenz steckt. Will der Anwender von einem Support-Typ auf einen anderen wechseln oder die Eigenschaften der gewählten Stützgeometrie abändern, genügen wenige Mausklicks und alles wird automatisiert auf den gewünschten Stand gebracht. Die Supports sind assoziativ veränderbar. Das bedeutet: Wird an einer Stelle nachjustiert, wird überall ausgebessert. Auch nachträgliche Änderungen der Konstruktionsabteilungen lassen sich per Mausklick in allen nachfolgenden Prozessen abbilden. „Mit der Funktion Aktives Modell regenerieren wird die Stützgeometrie neu berechnet und an die überarbeitete Geometrie angepasst. Das funktioniert extrem performant und schnell“, betont Wolfgang Höller. Als weitere Arbeitserleichterung für AM-Studio User befindet sich bei CADS Additive derzeit eine Funktion in der Entwicklungs-Pipeline, die automatisiert die „richtigen“ Supports vorschlägt. Decision Tree wird diese heißen. Einen Region Tree gibt es bereits. Mit diesem Modellbaum lässt sich die Konstruktionshistorie eines Bauteils oder einer Baugruppe auf einen Blick im Auge behalten.

Vorbeugende Vermeidung von Verzug

Eine weitere Software-Funktionalität, an der die Oberösterreicher aktuell feilen, beschäftigt sich mit dem Warp-Effekt. Man versucht einem ungewollten Aufwölben oder dem Verzug von Bauteilen mit einer entsprechenden „Pre-Deformations-Strategie“ Herr zu werden. Ab Mitte 2022 soll es ein Feature geben, das über eine Finite-Elemente-Berechnung vorgibt, wie „verzogen“ ein Teil absichtlich gedruckt werden muss, damit er am Ende anforderungsgerecht aus der Maschine kommt. „Dazu müssen die dieser Funktion zugrundeliegenden mathematischen Algorithmen u. a. die Temperaturunterschiede und Energieeinträge in den einzelnen Schichten berücksichtigen“, erklärt Daniel Stadlmayr, Technical Director der CADS Additive GmbH. Last but not least macht er noch auf eine weitere Besonderheit von AM-Studio Creo aufmerksam, die etliche Kunden bereits schätzen lernten: „Labelling – wir können automatisiert Teile mit Serien- oder Artikelnummern versehen.“

Demolizenzen können unter https://www.cads-additive.com/try/ angefragt werden.