Erweiterte CAD-Modellierung für die Fertigung

Computergestütztes Design oder CAD-Modellierung bezieht sich auf den Prozess der Verwendung virtueller Modelle zum Testen und Verfeinern des Teiledesigns, bevor die physische Produktion beginnt. 3D-CAD-Modelle sind in Abmessungen und Details mit dem Endprodukt identisch, was Ingenieuren dabei helfen kann, Teile für Design und Herstellbarkeit auf kostengünstige Weise zu optimieren. 3D-CAD-Modelle werden beispielsweise zur additiven Fertigung von Prototypen verwendet, während 2D-CAD-Modelle zur Erstellung fotorealistischer Renderings und Visualisierungen von Teilen und Komponenten verwendet werden können.

CAD-Modellierungswerkzeuge können Fertigungsteams eine Reihe von Vorteilen bieten – wie z. B. eine höhere Produktivität und eine effizientere Designvalidierung –, aber die Software erfordert traditionell eine spezielle Schulung und jahrelange praktische Erfahrung, um sie effektiv zu nutzen. Bis vor kurzem richtete sich die Mehrzahl der CAD-Software-Schulungsmaterialien an neue Benutzer, sodass die an der Entwicklung ihrer Fähigkeiten interessierten Spezialisten ohne die entsprechenden Ressourcen zurückblieben.

Während sich dies in den letzten Jahren zu ändern begann, sind die Vorteile, die fortschrittlichere CAD-Modellierungswerkzeuge und -techniken bieten können, erheblich, und Fertigungsteams täten gut daran, sie in Produktionspraktiken zu integrieren. Hier ist, was Designer und Produktmanager wissen müssen.

Fortgeschrittene CAD-Modellierungstechniken

Zwei Schlüsseltechniken zur Verbesserung der Effizienz und Effektivität der CAD-Modellierung sind Master-Modellierung und gleichungsgesteuertes Design.

Master-Modellierung – auch bekannt als Top-Down-Design oder Skelettmodellierung – ist die sauberste Art, Baugruppen zu entwerfen. Dies liegt daran, dass alle Komponenten parametrisch verknüpft sind:Jede Baugruppe enthält ein Master-Teil, von dem die untergeordneten Teile ihre Geometrie erben, sodass Ingenieure nachgelagerte Teile einfacher steuern können.

Betrachten Sie dieses Beispiel:Wenn ein Designer einen Kugelschreiber oder eine Computermaus vergrößern oder verkleinern muss, muss er jede der Komponenten des Produkts einzeln anpassen – ein Prozess, der zahlreiche Fehlermöglichkeiten schafft. Die Master-Modellierung ermöglicht es dem Konstrukteur jedoch, Änderungen nur am Master-Teil vorzunehmen, das die Änderungen dann automatisch auf die anderen Komponenten innerhalb der Baugruppe überträgt. Dies trägt dazu bei, Teilemodelle und Komponenten sauber zu halten, und verbessert die Effizienz von Konstruktionsänderungen radikal.

Gleichungsgesteuertes Design hingegen ist eine Technik, die es Ingenieuren ermöglicht, Teilegeometrien zu erstellen und zu modellieren, die an gleichungsbasierten Einschränkungen oder Beziehungen innerhalb der Teilebaugruppe ausgerichtet sind. Viele Systeme beinhalten dynamische Beziehungen und Verhältnisse, die sich als Reaktion auf bestimmte geometrische Merkmale ändern; Gleichungsgesteuertes Design bietet ein nützliches Mittel zur Überbrückung von Geometrie und Teileleistung.

Dynamische Fluiddüsen sind ein Beispiel für gleichungsgetriebenes Design in der Praxis. Diese Düsen ändern ihren Auslassdurchmesser als Reaktion auf Änderungen des Einlassdurchmessers oder -drucks – im Wesentlichen bestimmen die Durchmesser- oder Druckwerte, wie das Design die gewünschte Teileleistung erreichen kann.

Schlüsselüberlegungen für fortgeschrittene CAD-Modellierung

Zusätzlich zu den spezifischen Vorteilen der Mastermodellierung und des gleichungsgesteuerten Designs bietet die CAD-Modellierungssoftware Herstellern eine Reihe von Vorteilen. Die Präzision von CAD-Modellen ermöglicht sauberere Konstruktionen und weniger Fehlermöglichkeiten, während es Ingenieuren erleichtert wird, das zu entwerfen, was sie tatsächlich im Sinn haben – anstatt durch Fähigkeiten oder Ressourcen eingeschränkt zu werden. CAD-Modelle sind im Vergleich zum alten Paradigma des Zeichnens von Zeichnungen auf Papier auch einfacher zu pflegen und zu bearbeiten, da sie nicht dem Verschleiß ihrer physischen Gegenstücke unterliegen und leicht verständlich sind, wenn sie mit anderen Designern geteilt werden.

Die CAD-Modellierung hat einige Einschränkungen, vor allem die erhebliche Zeit und Energie, die erforderlich sind, um zu lernen, wie man die Software effektiv nutzt. In der Vergangenheit standen nicht viele Ressourcen zum Erlernen fortgeschrittener CAD-Modellierungstechniken zur Verfügung, und um sich mit der gesamten Bandbreite der Funktionen der Software vertraut zu machen, waren viele Übungsstunden erforderlich.

Es sind auch nur sehr wenige „Open-Source“-Ressourcen verfügbar, um diese erweiterten Funktionen zu lehren, obwohl einige Softwareunternehmen, wie Fusion360, in den letzten Jahren damit begonnen haben, Tutorials anzubieten. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass herkömmliche CAD-Systeme normalerweise keine organischen Formen, Formen und Texturen erstellen können. Es gibt jedoch eine separate Klasse von Software, die für die Erstellung organischer, komplexer Formen entwickelt wurde.

Das Beste aus der CAD-Modellierung herausholen

Letztendlich hilft die CAD-Modellierung, auch wenn sie schwierig und zeitaufwändig zu erlernen ist, Designern und Produktmanagern auf eine Reihe von wichtigen Wegen. 3D-CAD-Modelle tragen dazu bei, die Verwaltung komplexer Baugruppen – von denen einige Hunderte von verwandten Teilen umfassen können – zu einem viel einfacheren Prozess zu machen. Sie ermöglichen ein übersichtlicheres, besser organisiertes und verständlicheres Teiledesign, was wiederum den Produktteams ermöglicht, Komponenten zu testen und zu optimieren, bevor die Produktion beginnt.

Fast Radius ist ein digitales On-Demand-Fertigungszentrum, das darauf vorbereitet ist, Produktteams jeder Größe und Form bei der Durchführung ihrer ehrgeizigsten Projekte zu unterstützen. Unser Team aus erfahrenen Designern und Ingenieuren ist in den neuesten CAD-Modellierungstechniken geschult und kann sowohl modernste Technologien als auch traditionelle Fertigungsmethoden effektiv nutzen, um sicherzustellen, dass jedes Teil pünktlich, gemäß den wichtigsten Anforderungen und zu einem wettbewerbsfähigen Preis erstellt wird. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr darüber zu erfahren, wie wir gemeinsam neue Möglichkeiten schaffen können.

Erfahren Sie mehr über unser gesamtes Serviceangebot im Ressourcenzentrum von Fast Radius. Dort können Sie auch einige praktische Anwendungen unserer Arbeit kennenlernen.

Sind Sie bereit, Ihre Teile mit Fast Radius herzustellen?

Starten Sie Ihr Angebot