3D PRINT-VORSTUFE MIT SPACECLAIM ENGINEER 2014

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1 3D PRINT-VORSTUFE MIT SPACECLAIM ENGINEER 2014 Quelle Tweak Town ConWeb GmbH April 2014

2 1. WAS IST SPACECLAIM ENGINEER 2014? SpaceClaim Engineer 2014 ist ein komplettes 3D CAD-System, das im Gegensatz zu dem heute weit verbreiteten parametrischen und historienbasierten 3D Modellierprinzip die direkte Bearbeitung von 3D Modellen unterstützt. Bei diesem Ansatz können Änderungen an vorhandenen 3D CAD-Modellen egal ob sie mit SpaceClaim Engineer 2014 selbst erstellt oder als externes 3D CAD-Modell importiert worden sind - editiert und verändert werden. Der Konstrukteur muss also nicht wissen, ob irgendeine Beziehung in einem Skizzen- oder Historienbaum eine Modell-Änderung, z.b. die Entfernung einer Rippe, verhindert. Zusammen mit einer sehr intuitiven Benutzerschnittstelle mit wenigen Funktionen und dem damit verbundenen geringen Lernaufwand eignet sich SpaceClaim Engineer 2014 daher ausgezeichnet für 3D Gelegenheitsanwender ohne den Zwang zu monatelangen Lern- und Einarbeitungsanstrengungen. SpaceClaim Engineer 2014 ist dennoch ein vollständiges 2D/3D-CAD System inklusive 2D Zeichnungserstellung und einem hochwertigen Blechpaket. Aufgrund der direkten Modelliertechnik und einer kompletten Schnittstellenauswahl wird SpaceClaim Engineer 2014 häufig für den 3D CAD-Datenaustausch, die Reparatur von korrupten 2D/3D CAD-Daten, die Simplifizierung und das De-Featuring von 3D CAD-Modellen und für die Aufbereitung für Simulationsaufgaben sowie die Arbeitsvorbereitung genutzt. SpaceClaim Engineer 2014 basiert auf der.net-softwarearchitektur von Microsoft, nutzt die DirectX9-Graphiktechnologie, die sich im Spielebereich durchgesetzt hat und verfügt über eine moderne API-Schnittstelle, mit der eigene 3D Anwendungen in kürzester Zeit realisierbar sind. SpaceClaim Engineer 2014 wurde von einer Gruppe professioneller CAD-Experten entwickelt und 2007 erstmals vorgestellt. Die Gründer des Unternehmens waren auch an der Gründung von PTC und SolidWorks beteiligt. Die Firmenzentrale liegt in Concord, MA (USA) inmitten einer traditionsreichen CAD-Szene. Abbildung: Hybride Modellierung STL-Modell kombiniert mit NURBS-Geometrie ConWeb GmbH/April 2014/SpaceClaim 3D Printer Elevator Pitch Seite 2

3 2. WARUM EIGNET SICH SPACECLAIM ENGINEER 2014 FÜR DIE 3D DRUCKVORSTUFE? Für jedes Teil, das mit einem 3D Printer produziert werden soll muss immer ein digitales 3D Modell als Vorlage existieren. Facettierte STL-Daten, mit denen 3D Printer gefüttert werden, werden selten für die Erstellung von Konzeptmodellen verwendet und sind eher ein prozessspezifisches Zwischenformat. Von daher ist der 3D Printer-Workflow gut mit dem Workflow beim Einsatz eines 2D Druckers vergleichbar. Textentwurf mit Textverarbeitung MS Word Layout (Text, Graphik) Umbruch Drucker DTP-Software Digitale Satzsoftware Adobe Illustrator, Pagemaker, QuarkXpress,.. Hardwareunabhängige Seitenbeschreibungssprachen EPS, PCL. Graphikdriver Gerätespezifische Software zur Ansteuerung des Druckers STL-Editor Optimierung des STL-Modells für 3D Print SpaceClaim Engineer 2014 Hardwareunabhängige, facettierte 3D Print-Datei STL, VRML, AMF, OBJ 3D Druckerdriver Gerätespezifische Software zur Ansteuerung des 3D Druckers 3D CAD-Modell z.b. SpaceClaim Engineer 2014 STL-Editor 3D Print-Datei 3D Printer Sowohl beim 3D Print-Workflow als auch bei der Produktion von Broschüren steht am Beginn immer eine kreative Phase, die von einer handwerklich geprägten Druckvorstufe gefolgt wird. Die mit einem 3D Printer produzierten Teile müssen zuallererst mit einem 3D Entwurfswerkzeug, d.h. einem 3D CAD-System generiert werden. Die nachfolgende Erstellung und Bearbeitung einer STL-Datei entspricht quasi der 2D Druckvorstufe, mit der eine Datei erzeugt und optimiert wird, die von einem 3D Printer interpretiert werden kann. Die massenhafte Verbreitung von 3D Printern und deren Handhabung durch 3D Laien zwingt zum Einsatz von 3D CAD-Systemen, die von diesen 3D Laien genutzt werden können. SpaceClaim Engineer 2014 ist aufgrund seiner einfachen Handhabung in ideales 3D Entwurfswerkzeug für diese Zielgruppe. 3. Ein STL-EDITOR IST FÜR 3D PRINT-AUFGABEN NICHT AUSREICHEND Viele Werbebotschaften zu 3D Printer-Systemen vermitteln den Eindruck, dass mit den angebotenen Funktionen zur Manipulation und Änderbarkeit von STL-Daten der Betrieb eines 3D Printers sichergestellt ist. Selbstverständlich sind die Manipulationsmöglichkeiten der 3D Print-Datei in Form einer STL-Datei zwingend erforderlich, um das zu druckende 3D Modell prozess- und gerätespezifisch aufzubereiten, z.b. durch Berücksichtigung von Mindestwandstärken, Aushöhlen von Modellen zur Materialersparnis, Sicherstellen eines geschlossenen Volumens ( watertight ). Ein STL-Editor ist kein Kreativwerkzeug, mit dem ein genaues und exaktes 3D Modell erstellt werden kann. Ein 3D Print-Dienstleister, der nur Kundendaten für den ConWeb GmbH/April 2014/SpaceClaim 3D Printer Elevator Pitch Seite 3

4 Produktionsprozess weiterverwenden soll, muss die von Kunden zur Verfügung gestellten STL-Modelle reparieren und optimieren können und benötigt dazu einen STL-Editor. Soll ein 3D Printer jedoch in eine komplette Prozesskette integriert werden, sind auch 3D CAD Entwurfswerkzeuge erforderlich, mit denen die zu druckenden 3D Modelle erstellt werden können. Da 3D Printer häufig in der Konzept- und Prototypenphase erstellt werden oder für die Produktion von Kleinserien eingesetzt werden, sind die in den CAD-Abteilungen tätigen 3D CAD-Experten in der Regel an der Erstellung von 3D CAD-Modellen nicht beteiligt. Die einfache und intuitive Handhabung von 3D CAD-Modellen mit SpaceClaim Engineer 2014 ist daher eine ideale Konstellation für den Einsatz des Systems in diesem Umfeld. 4. Wie funktioniert die Verknüpfung von SpaceClaim Engineer 2014 mit anderen Systemen? SpaceClaim Engineer 2014 kann sehr gut mit schon vorhandenen 2D/3D-CAD-Systemen verknüpft werden und weitere Anwendungen zusätzlich zu 3D Printing bedienen, z.b. CAM-Systeme (EdgeCAM, MasterCAM, Esprit, GibbsCAM), Rendering-Systeme, z.b. KeyShot 4 oder CAE-Simulationen (CFD; FEM). 2D/3D CAD-Modelle (Catia V4/V5, NX, Parasolid, ACIS, Pro/Engineer, SolidWorks, SolidEdge, Creo, Inventor, STEP, IGES, DWG/DXF, usw.) SpaceClaim Engineer 2014 STL-Editor 3D Konstruktion Modellreparatur 2D/3D CAD-Modelle (Catia V5, Parasolid, ACIS, STEP, IGES, DWG/DXF, usw.) STL-Daten (Scanner, andere CAD- Systeme) STL-Daten (3D Printer, Simulation, CAM) Abbildung: Datenaustausch zwischen SpaceClaim Engineer 2014 und Fremdsystemen In den meisten Einsatzfällen soll kein vorhandenes 3D CAD-System durch SpaceClaim Engineer 2014 ersetzt. Mit dem System werden eher neue Anwendungsbereiche erschlossen, die mit den traditionellen 3D CAD- Systemen nicht bedient werden können. Sehr hohe Lizenzkosten und zeitaufwendige Lernphasen sind ein wesentliches Verbreitungshindernis. SpaceClaim Engineer 2014 ist durch die einfache und intuitive Handhabung ein ideales Werkzeug für die Zielgruppe der 3D Printer-Anwender. ConWeb GmbH/April 2014/SpaceClaim 3D Printer Elevator Pitch Seite 4

5 5. Was kann SpaceClaim Engineer 2014 besser als andere 3D Print Tools? Das 3D Printer Add-in von SpaceClaim Engineer 2014 ist keine gerätespezifische 3D Printer-Software und ersetzt nicht gerätespezifische 3D Printer-Software, die in der Regel vom 3D Printer-Hersteller geliefert wird. SpaceClaim Engineer 2014 ist vor allem ein Entwurfs- und Editierwerkzeug, mit dem der Nutzer eines 3D Printers 3D Modelle erstellt und im STL-Format weiter optimiert, z.b. Shelling, Lücken schließen, Multicolor- Betrieb vorbereiten, etc. Der typische 3D Printer-Nutzer ist nicht der Top-Konstrukteur, der in der Konstruktionsabteilung rund um die Uhr mit einem komplexen 3D CAD-System arbeitet. 3D Printer werden in ganz neue Anwendungsbereiche Einzug halten, z.b. Musterbau, Modellbau, Arbeitsvorbereitung, Medien, Ausbildung. In diesem Umfeld sind 3D Entwurfssysteme von Vorteil, die mit geringem Aufwand auch dem Gelegenheitsanwender die Chance eröffnen, 3D Modelle ohne Mitwirkung eines CAD-Profis aus der Konstruktionsabteilung zu erstellen. In dieser Einsatzumgebung ist SpaceClaim Engineer 2014 optimal positioniert. Lohnfertiger beispielsweise 3D Copy-Shops - die von ihren Kunden einen fertigen, druckbaren STL- Datensatz erhalten, sind sicher nicht die primären Zielkunden. Hier können auch wieder Vergleiche mit Copy- Shops herangezogen werden: Ein Copy-Shop ist eine Service-Einrichtung, die auf der Basis eines fertigen Kundenlayouts kostengünstig Papier bedruckt. Layout-Leistungen werden nur in Ausnahmefällen angeboten und als Dienstleitung abgerechnet. 6. Wie wird SpaceClaim Engineer 2014 lizenziert? SpaceClaim Engineer 2014 basiert immer auf einer Grundlizenz, in der alle erforderlichen Konstruktionswerkzeuge enthalten sind: 2D Entwurf, 3D Konstruktion, Zeichnungserstellung, Baugruppenverwaltung. Hinzu kommen diverse Schnittstellen, z.b. STEP, IGES, ACIS, DWG/DXF, STL. Zur Grundlizenz gehört auch ein komplettes 2D/3D Blechpaket, sowie alle für die Reparatur von korrupten 2D/3D CAD-Daten erforderlichen Reparaturwerkzeuge. Grundlizenzen: SC132 Node-Locked SCFLOAT Floating-Lizenz (FlexLM) Optional sind Schnittstellenprodukte: 3DX100 Schnittstellenpaket I (Pro/Engineer, Creo, Catia V4, VDA-FS) 3DX200 Schnittstellenpaket II (Parasolid, NX/SolidWorks, SolidEdge-Import) CAT300 Catia V5-Schnittstelle (bidirektional) JT100 JT Open-Schnittstelle KS4 Echtzeit-Renderer KeyShot 4 Algoryx Physikalisch korrektes Multibody-Simulationssystem 3DXSTL Printer-Add-in und STL-Editor LiveReview Cloud-basierte Echtzeit-Collaboration Einige 3rd Party-Produkte Alle Produkte - Ausnahme KeyShot können als Dauerlizenzen als Miet-Lizenzen (12 Monate) eingesetzt werden. Eine Mietlösung bestehend aus SC132 und 3DXSTL kostet 2.350,00 netto. Für Ausbildungseinrichtungen gelten gesonderte EDU-Preise. Ein verbindliches Angebot wird auf Wunsch erstellt. ConWeb GmbH/April 2014/SpaceClaim 3D Printer Elevator Pitch Seite 5

6 7. Was ist der Funktionsumfang des 3D Printer Add-ins? Die Basislizenzen von SpaceClaim Engineer 2014 verfügen über alle gängigen 3D/2D-Konstruktionsfunktionen mit exakten Daten (NURBS). Zusätzlich sind in den neuen Versionen auch Editierfunktionen zu STL-Daten vorhanden, mit denen einfache Reverse Engineer-Aufgaben erledigt werden können. Mit dem 3D Printer Addin werden zusätzlich zu diesen Basisfunktionen Kommandos zur Verfügung gestellt, mit denen STL-Daten für die Versorgung von 3D Printern aufbereitet werden können. Entsprechend die STL-Daten nicht den Anforderungen, die ein 3D Printer verlangt, ist eine 3D Druckausgabe nicht möglich. Prüfung der STL-Datei auf Überschneidungen von Elementen Prüfung der STL-Daten auf Lücken, Doppelelemente oder fehlende Elemente ( watertight ) Editieren von STL-Modellen, z.b. Aufteilung und Trennen von Modellen um den das Drucken mit Multimaterialien zu bewirken oder um bestimmten Bereichen unterschiedliche Farben zuzuordnen. Darüber hinaus können bestimmte Features entfernt werden, die für die Druckausgabe zu klein sind bzw. eine ungünstige Lage für eine Druckausgabe besitzen Mischen von exakten Modellen (NURBS) mit STL-Modellen, Einbau von Verstärkungen und Erhöhung von Wandstärken; Anbringen von Umspritzungen Shelling (Schalenfunktion) zur Reduzierung des Materialverbrauchs und zur Optimierung der Druckzeiten Reduktion der Dateigrößen durch Verringerung der Elementzahl Ausgabe in diversen Formaten, die von 3D Printer akzeptiert werden, z.b. OBJ, CGR, VRML2 oder AMF. Slicing (in Vorbereitung für das nächste Release). Slicing wird in der Regel mit der 3D Printer-Software erledigt, die auf die besonderen Geräteeigenschaften angepasst ist. SOFTWARE-HERSTELLER SpaceClaim Corp. 150 Baker Ave Concord, MA USA VERTRIEBSPARTNER CONWEB GMBH ConWeb GmbH Herzog-Albrecht-Weg Kirchheim b. München Deutschland Tel: +49-(0) Fax: +49-(0) Ansprechpartner: Wolfgang Geist Geschäftsführer/President Mobil: +49-(0) ConWeb GmbH/April 2014/SpaceClaim 3D Printer Elevator Pitch Seite 6

7 3D Printer Add-in 3D Druckvorstufe 3D CAD-Solid- Modelle Editieren Ändern Reparieren Vereinfachen Neu- Konstruktion STL-Daten Reparieren Facetten invertieren Analysieren Geschlossene Volumenmodelle Optional: Reverse Engineering Hybride Modellierung Kombination von STL- Modellen mit exakten NURBS- Modellen Wandstärken - anpassung STL-Modellauftrennung (Multimaterial, Multicolor) Print- Optimierung Erzeugen von Gehäusen Erzeugen von Offsets Festlegung von Regionen *.STL *.AMF *.Obj *.VRML Printer- Software Slicing Bauraummanage -ment 3D Printer 2D/3D- CAD- Modelle IGES, STEP DWG/DXF, Google SketchUp ACIS, Parasolid, Rhino 4/5 Creo, Pro/E Catia V4/V5, CGR SolidWorks, SolidEdge, NX, Inventor, JT (NURBS) 3D PDF (PRC) STL- Fremddaten Kontakt und Vertrieb ConWeb GmbH Wolfgang Geist Herzog-Albrecht-Weg Kirchheim b. München Tel: Mobil:

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