Additive-FertigungAutodesk Netfabb: Durchgängige Prozesskette in der Datenaufbereitung
Die Additive Manufacturing-Software Netfabb hilft Anwendern additiver Fertigungsverfahren, ihre Daten schnell aufzubereiten und an die Besonderheiten des jeweiligen AM-Prozesses anzupassen. Mit Netfabb kann das ganze Potenzial der Additiven Fertigungstechnologien genutzt werden, unter anderem durch Topologie- und Gitterstrukturoptimierung und die Möglichkeit, den Bauprozess im Vorfeld zu simulieren und sich somit zeit- und kapitalintensive Probebauten zu sparen. Weiterhin können auf den additiven Bauprozess subtraktive Bearbeitungsprozesse gesteuert und geplant und somit der gesamte Bearbeitungsablauf digital nachgebildet werden. Das Ziel ist ein nahtloser Ablauf von der ersten Idee bis zum fertigen Bauteil.
Additiv gefertigter, topologieoptimierter Motorblock mit 66 % Gewichtseinsparung gegenüber dem konventionell gefertigten Bauteil.
In Netfabb können alle gängigen CAD-Formate, Mesh- und Scan-Daten eingelesen, repariert, ausgerichtet, bearbeitet und die Baukosten kompletter Baujobs berechnet werden. Eine Supporterzeugung für Bauprozesse, bei denen Stützstrukturen verwendet werden, ist ebenso möglich wie das Packen eines Baujobs für das SLS-Bauverfahren. Außerdem kann der Anwender das Hatching und die Bearbeitungspfade auf Slice-Ebene erstellen und modifizieren.
Das Funktionspaket 3S (Selective Space Structures) erstellt schnell und einfach Strukturen zur Gewichtsreduzierung, Designgestaltung und zum Ändern der elastischen Eigenschaften eines Bauteils. Dabei wählt der Nutzer Zellstrukturen aus einer Bibliothek aus, oder entwirft die gewünschte Strukturgeometrie selbst. Mit den bei der Umwandlung entstehenden großen Datenmengen geht die Software dabei effektiv um. Mithilfe der Scriptingsprache LUA können viele Netfabb-Funktionen für einen schnelleren Arbeitsablauf automatisiert werden.
Interne Gitterstrukturerzeugung des Motorblocks mit Netfabb Optimization Utility.
Umfangreicher Funktionsumfang
Netfabb Optimization Utility (ehemals Autodesk Within) ermöglicht die Topologieoptimierung der geometrischen Form und die Gitterstrukturerzeugung und -optimierung eines Bauteils hinsichtlich seiner Festigkeit/Stabilität und seines Gewichtes. Für die Berechnung der Lastfälle werden Finite Elemente Methoden des Autodesk Nastran FEA Solvers verwendet.
Mit Netfabb Simulation Utility können die aus dem schichtweisen Aufbau resultierenden Spannungen und Verformungen in Metallteilen vorausberechnet werden. Damit können instabile Bauprozesse identifiziert und eventuelle Kompensationsgeometrien erstellt werden, was die Notwendigkeit von kostspieligen Testläufen reduziert. Netfabb Simulation ist einsetzbar für Laserschmelz- und Laserauftragsschweißverfahren.
Netfabb Powershape Utility bietet die Möglichkeit, das zu fertigende Bauteil optimal für das jeweilige Schichtbauverfahren zu positionieren und für eine spätere subtraktive Nachbearbeitung aufzubereiten, indem zusätzliche Aufspannungen hinzugefügt und Informationen zur weiteren Nachbearbeitung integriert werden. Das Bauteil kann danach direkt in die CAM-Software Autodesk Powermill eingelesen werden.
Die Netfabb Advanced Toolpath Utility ist eine auf einer generischen Treiberplattform für Additive Manufacturing basierende Entwicklungsumgebung, die von Netfabb zur Erstellung maschinenspezifischer Baudaten verwendet wird. Modellvorbereitung, Werkzeugwegerstellung und Maschinenexporte sind mit der JavaScript-Sprache komplett programmierbar. Die Software wird in drei Varianten mit unterschiedlichen Funktionalitäten für spezifische Einsatzzwecke angeboten. Autodesk verfolgt mit Netfabb eine offene Plattformstrategie, bei der sich AM-Maschinenhersteller beteiligen und ihre Bauprozessparameter in die Maschinenbibliothek einbringen können.
Verzugssimulation des Motorblocks mit Netfabb Simulation Utility.
Erfahrungen aus der Praxis
Die FIT AG in Lupburg(D), ein führender Spezialfertiger im Bereich der Additiven Fertigung, nutzte beispielsweise bei der Entwicklung eines gewichtsoptimierten Zylinderblocks das Potenzial, das Autodesk Netfabb bietet. Angefangen von CAD-Datenimport und –reparatur über die Erzeugung und Optimierung der Gitterstrukturen bis zur Simulation des Bauprozesses und Kompensation der zu erwartenden Verformungen des Bauteils. „Durch die Simulation des Bauprozesses konnten wir die Entwicklungszeit des Bauteils entscheidend beschleunigen und enorme Kosten für Probebauten vermeiden“, zeigt sich Fabian Scholz, Product Manager Structural Mechanics bei FIT, zufrieden.
Zudem sieht DI Christian Rössel, Technical Sales Engineer Additive Solution bei Autodesk, noch weitere Vorteile: „Generatives Design wird den Konstrukteur unterstützen. In den kommenden Netfabb-Versionen wird der Konstrukteur durch Generative Design Technologie unterstützt. Dabei gibt der Anwender Randbedingungen für das zu konstruierende Bauteil vor, beispielsweise Abmessungen, Gewicht, Festigkeit, Material, Fertigungskosten und andere Kriterien, für die Generative Design eine große Anzahl an Konstruktionsentwürfen liefert. Dabei wird die Kreativität des Konstrukteurs unterstützt und in neue Richtungen gelenkt – und der Konstrukteur auf bessere Konstruktionslösungen aufmerksam gemacht."
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