4D Additive ist eine Komplettlösung zur Aufbereitung eines Druck-Jobs.
Ein großer Vorteil der Software ist, dass die zu druckenden Daten auf Basis von B-Rep Geometrien bearbeitet und optimiert werden, d.h. man bewegt sich nicht im STL Dateiformat bei der Druckaufbereitung.

Dadurch werden eine Vielzahl von Problemen bei der Dateiaufbereitung für einen 3D Druck vermieden wie z.B. aufwändige Geometriereparaturen, ausufernde Dateigrößen beim Transfer zum 3D Drucker und Inkonsistenzen in den Geometrien, welche ein valides Qualitätsmanagement verhindern.

Unterstützt werden alle gängigen 3D Druckverfahren und Drucker-Typen.

Die 3D Druck-Software beinhaltet die Funktionalitäten:

  • Einlesen der CAD Dateien und Reparatur/ Healing
  • Bauteilanalyse und Direct-Modelling-Funktionen
  • Positionierung des Bauteils/ Multi-Kriterien Positionierung
  • Support für Metall und Kunststoff
  • 2D und 3D Nesting
  • Flächenbasierte Applikation von Texturen und Schriften
  • Slicing und Export zum Drucker

Datei-Import aller gängigen CAD Formate über ausgereifte Schnittstellen

Der Import von zu druckenden CAD-Dateien findet im nativen Datenformat statt. Basis der weiteren Schritte sind Daten im B-Rep Format. Somit werden die Objekte als Volumenmodelle mittels ihrer begrenzenden Oberflächen beschrieben statt durch tessellierte Flächenelemente.

  • NX™
  • CATIA®
  • SOLIDWORKS®
  • Creo®
  • JT
  • STL
  • STEP
  • ACIS®
... und viele mehr.

Automatisierte Healing-Funktionen auf Basis von B-Rep Geometrien

Die robusten Reparaturfunktionen sorgen für eine optimale Datenqualität der konvertierten und für den 3D-Druck optimierten Datenmodelle. Diese können im amf, 3mf sowie STL-Format abgespeichert werden.

Der Healing-Funktionsumfang für CAD-Modelle beinhaltet das automatische schließen von Lücken und korrigiert überlappende Elemente, gedrehte Flächen und andere Geometriefehler. Neben dem automatisierten  Healing können in einem interaktiven Modus mittels Filterfunktionen die Geometriefehler ausfindig gemacht werden und mit Hilfe der Clean-up-Funktionen in Sekundenschnelle gehoben werden. Durch die Reparaturfunktionen wird sichergestellt, dass qualitativ einwandfreie, "wasserdichte" Mesh-Modelle an den Drucker gesendet werden.

Bauteilanalyse und Direct-Modelling-Funktionen

Die CAD-Geometrie wird mit speziellen Prüfprofilen hinsichtlich der verschiedenen 3D Druck Verfahren analysiert. Durch eine Wandstärkenprüfung können die für bestimmte Verfahren kritische Bereiche mit einer zu kleinen Wandstärke analysiert werden. Zusätzlich erfolgt die Berechnung von Oberflächen, Volumen und Bauräumen. Eine Analyse massiver Zonen sowie Kollisions- und interne Spaltmaßprüfungen ermöglichen die Identifikation von Problemstellen um das Bauteil optimal für den Druck auszurichten.

Die CAD-Modelle sind auf Basis ihrer B-Rep Geometrie durch robuste "Direct-Modelling Funktionen" bearbeitbar, was deutliche Vorteile gegenüber der Bearbeitung tessellierter Modelle hat. Hierbei kann durch Defeaturing und dem Abändern kritischer Geometriebereiche sowie durch Flächenverschmelzung eine effiziente Reduzierung der Komplexität erreicht werden. Offsetflächen können schnell erzeugt werden. Durch frei wählbare Skalierungsparameter können die Modelle entlang der drei Hauptachsen verschieden skaliert werden. So können Schrumpfung oder Verzug kompensiert werden.

Positionierung des Bauteils/ Multi-Kriterien Positionierung

Zunächst kann das Bauteil von Hand schnell auf der Bauplattform positioniert werden. Das volle Optimierungspotenzial wird durch intelligente kriterienbasierte Positionierungshilfen von 4D Additive erzielt.

In der Datenbank sind die gängigen Maschinentypen mit ihren Bauräumen hinterlegt, ebenso die zugehörigen Materialien und Kosten. Ebenso sind verfahrensspezifische Restriktionen hinterlegt, z.B. für SLS oder FDM, hinsichtlich der besten Positionierung nach der Oberflächenqualität einer gewählten Fläche.

Gilt es zwischen Kosten, Bauzeit, Supportumfang und Qualität zu optimieren hilft die Multi-Kriterien Positionierung, die mit intelligenten Algorithmen entsprechend einer vorgegebenen Gewichtung der Kriterien das Bauteil automatisch positioniert.

 

 

Support für Metall- und Kunststoffbauteile

Für die Aufbereitung von Metalldruck-Bauteilen sowie bei der Verwendung von Kunststoffdruckverfahren die Support benötigen können in 4D Additive Stützstrukturen erzeugt werden.

Neben automatisiert erzeugten stabilen Supportstrukturen können semi-automatisiert Baum- und Lattice-Geometrien zwecks Leichtbau und Materialeinsparungen erzeugt werden. Hierbei sorgen die Direct Modelling Funktionen für maximale Freiheit beim Editieren der Supportstrukturen sowie der Positionierung am Bauteil. Für die Füllung der Lattice-Bereiche können verschiedene Muster gewählt werden wie Honeycomb, Octet oder Mittelpunkt.

2D und 3D Nesting

2D und 3D Nesting-Funktionen stellen die schnelle, einfache Füllung und optimale Ausnutzung des Bauraums sicher. Wählbar sind die zu fertigender Bauteile (sowie deren Anzahl), der Mindestabstand zueinander, die Orientierung und Bereiche die nicht belegt werden sollen.

Danach wird der Bauraum mittels intelligenter Algorithmen automatisch unter Nutzung der Kollisionskontrolle gefüllt, sodass eine optimierte Anzahl an Bauteilen auf der Plattform untergebracht werden kann. Die optimierte Bauraumbestückung kann als Bau-Job gespeichert werden.

Texturen und Farben: Texturerzeugung auf Basis der exakten Geometrie

Die Zuordnung von Texturen und Farben auf die Oberfläche der zu druckenden  Bauteile erfolgt auf Basis der der exakten (B-Rep) Geometrie.

Dadurch können die Übergänge an den Flächen sehr einfach und genau definiert werden. Gerade bei hochauflösenden Druckverfahren entstehen so sehr schöne Oberflächentexturen für sichtbare Bauteile oder funktionale Oberflächenstrukturen z.B. zur Realisierung definierter Gleiteigenschaften. In der Textur-Bibliothek von 4D Additive sind bereits über 5 Tausend vordefinierte Texturen verfügbar.

Slicing und Export zum Drucker

4D Additive umfasst einen robusten Slicer für die aufbereiteten B-Rep Geometrien. Die Slices können in den Formaten ABF, CLF, CLI, CLS, G-Code (G1 und G2/ G3!), SLC, SLI, SLM, SSL oder USF exportiert werden.

Ebenso können die Bauteile des erstellten Bau-Jobs nach einer Tessellierung in den Formaten 3mf, AMF oder STL zum 3D Drucker exportiert werden.

 

 

4D Additive Video

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