TUTORIAL EXPORT VON CATIA-DATEIEN Export von CATIA-Dateien in das STL-Format und Verfeinern der 3D-Genauigkeit

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1 TUTORIAL EXPORT VON CATIA-DATEIEN Export von CATIA-Dateien in das STL-Format und Verfeinern der 3D-Genauigkeit CATIA V5 und CATIA V5-6 R3.1 / Sebastian Janker, Dipl.-Ing. (FH) F. Schneider

2 Für sinnvolle Ergebnisse beim STL-Datenexport müssen bei CATIA einige Einstellungen beachtet werden. STL-Datei vor und nach der 3D-Genauigkeitseinstellung Wie auf der obigen Abbildung unschwer zu erkennen, sind die Radien der Tasse rechts eindeutig verbessert worden Damit so etwas nicht passiert: Wellen sollten rund sein!

3 Einführung Um ein STL-Datei zu generieren bietet CATIA V5 und CATIA V5-6 *) zwei Wege an: ERSTER WEG: Die erste Möglichkeit ist die Erstellung eines STL- Files über die Workbench STL Rapid Prototyping, die Sie unter START> NC-Bearbeitung finden. Mit dieser Workbench haben Sie eine Vielzahl an Möglichkeit bis hin zur Reparatur der Dreiecksvernetzung. Dieser Weg ist zu bevorzugen. Eine ausführliche Anleitung für die Reparatur gibt es in der CATIA-Dokumentation. Falls die Doku nicht installiert ist, können Sie die STL-Rapid-Prototyping-Dokumentation auch unter finden. ZWEITER WEG: Falls die Workbench STL Rapid Prototyping nicht installiert ist, gibt es einen zweiten Weg: Sie können das CATPart sofort als STL abspeichern, jedoch nur mit minimaler Einflussnahme auf die STL Genauigkeit, die hier nur bei den Grafikoptionen eingestellt werden kann. *) Bei CATIA V5-6 sind einige begriffe besser ins Deutsche übersetzt, ansonsten gibt es keine unterschiede bei den hier beschriebenen Funktionen.

4 ERSTER WEG 1) Vorbereitungen (optional): Einstellungen für die STL-Ansicht *) z.b.: Bei CATIA V5-6 heißt Display Modes nun Modi anzeigen a) Menü Tools > Optionen öffnen b) Baum > NC-Fertigung > STL Rapid Prototyping wählen c) Reiter Display Modes auswählen d) unter Netz Scheitelpunkt Freie Kanten Nicht-Mehrfachkanten auswählen und auf OK Dreiecke Flach Diese Einstellungen sind nicht zwingend notwendig, verbessen aber die Anzeige des STL-Modells

5 ERSTER WEG 2) Vernetzen von CATIA-Dateien für CATPart & CATProduct a) START> NC- Bearbeitung > STL Rapid Prototyping Dabei darauf achten dass das gesamte Produkt im Baum markiert ist. Bei Part, Frage nach Neues Teil > abrechen [b)] Ansicht Umstellen auf Drahtmodell c) Tesselation starten nur Falls die Einstellungen für die STL- Ansicht nicht gemacht wurden! oder über Einfügen > Mesh > Tesselation - alle Teile im Baum markieren - Parameter Sag/ Durchhang 0,03 eingeben und auf Anwenden klicken. Ansicht > Wiedergabemodus > Drahtmodell bis CATIA V5 ab CATIA V5-6

6 ERSTER WEG d) Parameter prüfen nach Anwenden kann man die Einstellungen optisch überprüfen und gegebenenfalls ändern. Ein Wert von 0,03 mm ist optimal für die Fertigung im RPM-Lab. (1/3 der Schichtdicke von 0,1 mm) Sag(Durchhang): Gibt den maximalen Abstand der Bauteil Kontur zu einer Dreiecksseite an. ( wichtiges maß für alle Radien) Dreiecksfläche Step(Schritte): Verkürzt nur überlange Dreiecke, aber hat keine Auswirkung auf die Genauigkeit. Ist nicht relevant, da dadurch nur mehr Dreiecke erzeugt werden, bitte nicht ankreuzen Distinc/Grouped: Bestimmt ob für jedes Bauteil ein einzelnes Netz angelegt wird oder gleich alle kombiniert werden. e) OK drücken

7 ERSTER WEG 3) STL-Export von CATIA-Dateien a) auf STL Export klicken oder über Einfügen > STL Export Tessellation im Baum markieren oder mit der Maus anklicken. (Element(s): darf nicht leer sein) im Export Fenster unter File Name: per Klick auf den Dateityp auf STL stellen und Dateinamen vergeben. Bitte vermerken Sie im Dateinamen, wie oft das Bauteil benötigt wird z.b.: Bauteil_3x.stl Gegebenenfalls die zu exportierenden Elemente überprüfen. Immer als Grouped Exportieren. Axis System ist für das RPM-Labor unwichtig und sollte daher auf der vorgegebenen Einstellung belassen werden. b) Im Export-Fenster auf OK klicken.

8 ERSTER WEG ZWEITER WEG STL-Export Vergleich Export über STL Rapid Prototyping : Export über Datei > Sichern unter : kleinere Datei: 382 KB > (besser) gleichmäßiges Netz > (besser) SAG wert : 0,03 mm (reicht aus) Fazit: Beide Wege sind für den STL Export geeignet. größere Datei: KB > (schlechter) ungleichmäßiges Netz > (schlechter) feste Größe: 0,02 Kurvengenauigkeitsfaktor: 0,20

9 ZWEITER WEG 1) Vorbereitung 3D-Genauigkeit für den Datenexport einstellen a) Menü Tools > Optionen öffnen b) Baum > Anzeige wählen c) den Reiter Leistung auswählen d) anschließend Feste Größe: auf 0,02 und Kurvengenauigkeitsfaktor: auf 0,20 einstellen OK Diese Einstellungen bleiben erhalten, man muss sie nur einmal pro User tätigen.

10 ZWEITER WEG 2) Vorbereitung für CATProduct In CATIA ist der Export in das STL-Format, bei Sichern unter, nur in der Arbeitsumgebung Part Design möglich. Wenn das Modell in der Arbeitsumgebung Assembly Design zusammengesetzt wurde, muss dieses erst in ein Part umgewandelt werden: a) gesamtes Product im Baum markieren b) Menü Tools > CATPart aus Produkt generieren öffnen c) neue Teile Nr. vergeben und auf OK klicken ( Alle Körper der. nicht ankreuzen )

11 ZWEITER WEG 3) Export von CATPart a) Datei > Speichern unter wählen b) und als *.STL File abspeichern ACHTUNG: Erst die 3D-Genauigkeit für den Datenexport einstellen

12 ZWEITER WEG 3D-Genauigkeit Erläuterung der Einstellungen: Dreiecksfläche Proportional: Sehnenhöhe Die Sehnenhöhe wird entsprechend der Objektgröße berechnet( es kann ein Wert zwischen 0,01 und 1 ausgewählt werden). Je größer das Objekt ist, um so gröber ist die Tesselierung. Für die selbe Sehnenhöhe ist die Tesselierung bei kleinen Objekten immer feiner als bei großen Objekten (diese Option ist für den STL-Daten-Export ungeeignet). Feste Größe: Die Sehnenhöhe wird fest eingestellt für die Berechnung. Der Wert liegt zwischen 0,01 und 10 und legt die minimale Sehnenhöhe für die Tesselierung fest. Dieser Faktor bestimmt, wie gut oder schlecht das angenäherte Dreiecksnetz an das Volumen angepasst wird. Kurvengenauigkeitsfaktor : Über diese Option kann die Kurvengenauigkeit mit der rechts angezeigten Schiebeleiste gesteuert werden (es kann ein Wert zwischen 0,1 und 1 ausgewählt werden). Durch diesen Wert kann man festlegen, dass bei kleinen Radien (Kurven) das Dreiecksnetz besser angepasst wird als bei Flächen. Die Tesselierung von Kurven ist daher feiner als die Tesselierung von Flächen. (aus: Zugriff 2011) Feste Größe = 0,02 Kurvengenauigkeitsfaktor = 0,20 Feste Größe = 0,02 Kurvengenauigkeitsfaktor = 0,20 Feste Größe = 0,2 Kurvengenauigkeitsfaktor = 0,20 Feste Größe = 0,02 Kurvengenauigkeitsfaktor = 0,50

13 Bekannte PROBLEMATIK Bei Export von Flächen a) Flächenverband verbinden b) Flächenverband in Volumenkörper umwanden a) Alle Flächen werden mit Zusammenfügen aus dem Shape Design zu einem Flächenverband zusammengesetzt. b) Mit Flächen Schließen oder Aufmaßfläche aus dem Part Design in einen Körper umwandeln. c) Alle Flächen müssen ausgeblendet werden. (> Verdecken) d) Separate Vernetzung der Parts d) Bei einem CatProduct, muss für jedes Part eine separate Tessellierung (STL-Datei) erzeugt werden, falls die einzelnen Flächen sich gegenseitig überlagern. c) Flächen verdecken Dies separaten STL-Dateien können dann mit NetFabb Standard kombiniert (Boolische Operationen) werden (siehe separat Anleitung) Bei einer Tessellierung, sind Überlagerungen von mehreren Flächen übereinander unbedingt zu vermeiden, dies führt zu einer unreparierbaren STL- Datei.

14 Rapid Prototyping und Manufacturing Labor Raum B373 / 3. Stock Telefon Telefax Anmerkung Die Option Feste Größe: 0,02 /Kurvengenauigkeitsfaktor 0.20, wie im zweiten Weg beschrieben, sind nur Standardwerte und gelten nicht für alle Bauteile. Es kann vorkommen dass bei kleineren Radien andere Wert bei dem Kurvengenauigkeitsfaktor besser sind. Es gilt jedoch, das um so feinere Werte eingestellt werden, um so größer die Datei wird. Bei komplexeren Bauteilen, vor allem bei Flächen, ist die Arbeitsumgebung STL Rapid Prototyping (erster Weg) empfehlenswert. Auf jeden Fall sollten die so erstellten STL Dateien nochmals auf Exportgenauigkeit STL-Auflösung kontrolliert werden. Hochschule München Dachauer Straße 98 b München Straßenbahn-Linien 20, 21, 22 Haltestelle Hochschule München (Lothstraße) U-Bahn-Linie 1, Haltestelle Maillingerstraße Bitte auch die Allgemeinen Hinweise auf unserer Homepage unter Bauteil - Anfragen beachten! Dazu bitte das Tutorium Bauteilreparatur und -abgabe beachten! moodle.hm.edu Kurse Fakultät 03 Fakultät RPM-Lab (Generative Fertigung / Lasersintern)