3D-CAD-Programme: Funktionen und Dateiformate für den Formteilentwurf
Schauen Sie sich um. Fast alles, womit Sie zu tun haben wurde mit großer Wahrscheinlichkeit durch dreidimensionales rechnergestütztes Design (3D-CAD) hervorgebracht – Wohnhäuser, Möbel, Autos, Leuchten, Smartphones und Computer. Auf seiner grundlegendsten Ebene ermöglicht ein 3D-CAD -Programm es Ingenieuren, ihren Entwurf in einem dreidimensionalen Modell darzustellen. Je nach Branchenschwerpunkt des CAD-Programms und der zur Unterstützung und Erweiterung seiner Software verwendeten modularen Erweiterungen, können Produktentwickler und Ingenieure extrem komplizierte Produkte entwerfen, die anschließend gebaut oder produziert werden können. Bei Protolabs wird jedes einzelne, für die Produktion vorgesehene Teil als 3D-CAD-Modell in einem von verschiedenen Dateiformaten unterschiedlicher CAD-Programme vorgelegt.
Programme
Häufig verwendete Programme sind:
- SolidWorks (.sldprt)
- Autodesk Inventor (.ipt)
- AutoCAD (3D .dwg)
- PTC ProE/Creo (.prt)
- CATIA (.catpart)
- SpaceClaim (.scdoc)
- SketchUp (.skp)
Weitere neutrale Dateiformate lassen sich in die meisten Programme importieren bzw. daraus exportieren:
- IGES (.igs)
- STEP (.stp)
- ASIS (.sat)
- Stereolithographie (.stl) – Protolabs akzeptiert STL-Dateien für das additive und das Fräsverfahren, nicht jedoch für das Spritzgussverfahren.
Die Funktionen der einzelnen professionellen Konstruktionsprogramme unterscheiden sich geringfügig voneinander. Die meisten Programme beinhalten jedoch Funktionen für grundlegende Volumenmodellierung, Kunststoff- und Formdesign, Schweißkonstruktionen, Blechbearbeitung, Konstruktion flexibler und starrer Rohrsysteme, sowie Konstruktion großer Baugruppen.
In einigen Programmen zählt Datenmanagement mit Revisionskontrollen zum Standard, in anderen Programmen ist eine Erweiterung dafür nötig. Es hilft
CAD-Programmen Änderungen während des gesamten Design-Prozesses (einschließlich Namenskonventionen) effizient zu verfolgen und überprüft jegliche Änderungen der Designs. Wenn ein Ingenieur an einem Modell arbeitet, werden andere Ingenieure daran gehindert, auf jenes Design zuzugreifen sowie die Arbeit des Ingenieurs zu überschreiben. Werden Modifikationen an einer komplizierten Baugruppe vorgenommen, die zusätzliche Baugruppen enthält, so ist alles darüber in dem Designbaum betroffen.Des Weiteren ermöglicht das Datenmanagementsystem es, automatisch alle anderen entsprechenden Bereiche in der Baugruppe zu aktualisieren, die durch die Änderung geometrisch beeinflusst sind.Darüber hinaus sind in machen Programmen auch Produktivitäts-Tools inbegriffen, die es möglich machen, verschiedene Versionen zu vergleichen, Entwürfe zugleich die Dicke der Bauteile zu analysieren, sowie andere Designvalidierungen durchzuführen. Neben weiteren Funktionen kommt eine Analyse der Stückliste (BOM) hinzu.
Neutrale Dateiformate
Auch wenn die Volumenmodell-Informationen bei der Übertragung eines 3D-Modells von seinem nativen CAD-Programm an ein alternatives Programm unversehrt bleiben, können bei der Umwandlung je nach Format jedoch einige Designelemente verloren gehen. Aus diesem Grund exportieren Designer beim Austausch von Teiledateien zwischen verschiedenen Systemen ihre Modelle häufig in ein neutrales Dateiformat, das nicht an einen bestimmten Anbieter gebunden ist. Die primären Dateiformate mit anbieterneutralen Daten sind STEP (Standard for the Exchange of Product model data) und IGES (Initial Graphic Exchange Specification) sowie STL (Stereolithographie), das vermehrt bei der additiven Fertigung zum Einsatz kommt.
Wenn Sie eine neutrale Datei zur Herstellung bei Protolabs hochladen, akzeptieren wir bei Spritzgussteilen sowohl STEP- als auch IGES-Dateien. Somit akzeptiert Protolabs fast alle Dateiformate. (Beachten Sie, dass STL-Dateien auf unser additives Verfahren beschränkt sind.)
Intelligente und dumme Modelle
Wenn Sie ein Modell zwischen zwei Programmen austauschen – egal ob es im System von Protolabs geladen oder auf Ihrem System importiert ist – kann der Verlust von Konstruktionsintelligenz zu einem sogenannten dummen Volumenmodell führen (siehe Abbildungen 1 und 2). In diesem Zustand fehlen die Parametereigenschaften des Modells. Wenn die Fläche auf einer Seite eines Teils verschoben wird, werden nicht mehr automatisch alle betroffenen anderen Merkmale verschoben. Sie können zwar möglicherweise die Abmessungen neu berechnen, um die Änderung vorzunehmen, doch sobald Sie die Größe einer Fläche durch Ziehen mit der Maus verändern, wird diese Änderung nicht auf die anderen, davon betroffenen Designmerkmale angewendet. Diesbezüglich sind Sie daher eingeschränkt. CAD-Dateien, die innerhalb desselben Programms funktionieren, behalten in der Regel dieses Parameterwissen bei.
Die Parametereigenschaften können bei „intelligenten“ und „dummen“ Modellen unterschiedlich sein.
Abbildung 1: Intelligentes Modell
Darstellung Modell
Vorgeschlagene Änderungen
Unabhängig von dem bei Protolabs hochgeladenen Dateiformat stellen wir innerhalb von 24 Stunden eine automatisierte Designanalyse zu diesem Modell bereit. Kürzlich haben wir diese Analyse um eine neue Funktion erweitert, die nicht nur potenzielle Formbarkeitsprobleme identifiziert, sondern außerdem an einem zweiten Modell Änderungen vorschlägt, wenn an einem Modell kleinere Änderungen vorgenommen werden müssen, wie z. B. Formschräge in dünnen/dicken Abschnitten. Unsere Angebotssoftware dokumentiert und zeigt genau, welche neuen Änderungen am Modell vorgenommen werden sollten. Sie können anschließend diese Änderungen akzeptieren oder ein neues Modell hochladen. Wenn eine SolidWorks-Teiledatei hochgeladen wurde, behalten wir sie bei und nehmen Änderungen direkt am intelligenten Modell vor, bevor wir es an Sie zurückschicken. Wurde ein anderes CAD-Programm verwendet, können Sie optional entweder eine STEP- oder eine IGES-Datei herunterladen.
Die von Protolabs akzeptierten 3D-CAD-Dateiformate sind unter protolabs.de aufgeführt. Wenn Sie Fragen zu einem bestimmten Programm oder Format haben, wenden Sie sich bitte an einen Kundendienstmitarbeiter unter +49 (0) 89 9050020 oder [email protected].