Toolcraft vernetzt Konstruktion, Simulation und AM-Fertigung

Mit Siemens NX die durchgängige Prozesskette abbilden. Vom Design...

Uwe Schulmeister
Bereichsleiter Additive Fertigung, toolcraft AG

„Additive Fertigung kann nur dann effizient eingesetzt werden, wenn die zugrunde liegenden Daten konsistent und durchgängig verfügbar sind.“

Trotz moderner Anlagen bestehen häufig heterogene Systemlandschaften. Medienbrüche zwischen CAD-, Simulations- und Fertigungssystemen sowie inkonsistente Datenmodelle führen zu erhöhtem Abstimmungsaufwand und erschweren die Prozessvalidierung. Gerade im regulatorisch anspruchsvollen Umfeld der Medizintechnik ist eine lückenlose Nachvollziehbarkeit aller Prozessschritte essenziell. „Additive Fertigung kann nur dann effizient eingesetzt werden, wenn die zugrunde liegenden Daten konsistent und durchgängig verfügbar sind“, erklärt Uwe Schulmeister, Bereichsleiter Additive Fertigung bei der toolcraft AG. „Jede zusätzliche Systemschnittstelle erhöht die Komplexität und potenziell auch das Risiko von Abweichungen.“

... über die Simulation ...

Integration entlang der Prozesskette

Moderne Softwareplattformen wie Siemens NX verfolgen den Ansatz, Konstruktion, Simulation und Fertigungsvorbereitung in einer möglichst integrierten Umgebung zusammenzuführen. Ziel ist es, Medienbrüche zu reduzieren und Änderungen entlang der Prozesskette konsistent abzubilden. In der Praxis kann dies dazu beitragen, Iterationsschleifen zu verkürzen und die Nachvollziehbarkeit von Entwicklungsständen zu verbessern.

... und Supportstrukturaufbereitung für den Druck ...

Simulation zur Prozessabsicherung

Ein zentraler Baustein ist die simulationsgestützte Absicherung des Bauprozesses. Simulationen ermöglichen es, potenzielle Fehler wie Verzug, Eigenspannungen oder thermische Einflüsse bereits vor der Fertigung zu analysieren und zu bewerten. Gerade bei patientenspezifischen Bauteilen, bei denen klassische Serienanläufe entfallen, kann dies helfen, Entwicklungszeiten zu verkürzen und Fehlfertigungen zu reduzieren. Gleichzeitig leisten Simulationen einen Beitrag zur technischen Absicherung der Bauteile.

... bis zur Weiterbearbeitung in CAM.

Unterschiedliche Fertigungsverfahren im Einsatz

In der Medizintechnik kommen verschiedene additive Verfahren zum Einsatz. Pulverbettverfahren wie SLS oder SLM werden häufig für Implantate genutzt, während auftragende Verfahren wie Directed Energy Deposition beispielsweise bei Reparaturprozessen oder hybriden Anwendungen eingesetzt werden. Die softwareseitige Unterstützung dieser Verfahren innerhalb einheitlicher Umgebungen kann die Vergleichbarkeit von Prozessen verbessern und zur Standardisierung von Abläufen beitragen.

Perspektive: mehr digitale Kontinuität

Neben Design und Simulation gewinnt auch die Anbindung an Fertigung und nachgelagerte Prozesse an Bedeutung. Dazu zählen unter anderem Nachbearbeitung, Qualitätssicherung und Dokumentation. In Kombination mit Materialdaten und rückgeführten Prozessinformationen entsteht schrittweise ein digital unterstützter Kreislauf. Dieser kann Unternehmen helfen, Prozesse transparenter zu gestalten und reproduzierbarer zu machen.