NX Design für Additive Fertigung. BCT Technology AG 2017

Transkript

1 NX Design für Additive Fertigung

2 Kreativität ist gefragt Beispiele Fluidgekühlten Brennerspitze - stark erhöhte Lebensdauer - reduzierte Wartung Dr. Christoph Kiener CT REE ENS

3 Kreativität ist gefragt Beispiele Fenchelbrenner

4 Zusätzliche Kühlung Beispiele Kern für eine Druckgießform mit im Bauteil verlaufenden Kühlkanälen Quelle Oskar Frech GmbH + Co. KG

5 Einführung Traditioneller Prozess Funktionalität STEP IGES Optimierung Anpassung Validieren Pre-Prozessor Post + Simulate Drucken STL FEM STL STL Konstruktion Export STL/ AMF Format 3D Drucker software Position, Slicing, Hatching Export Druck Datei Innerhalb eines PLM Systems Außerhalb eines PLM Systems

6 Einführung Voll integriertes Additive Manufacturing Portfolio mit NX und Teamcenter Funktionalität Optimierung Anpassung Validieren Pre-Processing Build-Prozessor Drucken Konstruktion und Analyse Planung und Fertigung Datenmanagement und Anbindung der Produktion Mit der NX steht eine Voll- Integrierte Additive Manufacturing Lösung zur Verfügung Ein Datenformat für CAD/ CAE/ CAM Eine Benutzeroberfläche Ein CAD/ CAE- System, mit kombinierten Regel- und Facetten-Modellen Drucker- Hersteller unabhängig

7 Einführung Die Additive Fertigung bezeichnet Verfahren, bei dem auf Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten durch das schichtweise Ablagern von Material ein reales Bauteil aufgebaut wird.

8 Schritte im NX Erstellen eines 3D Modells In herkömmlicher Weise Aufbau mit Formelementen Oder über Topologie Optimierung Anpassen der Geometrie mit Realize Shape Erneute Validierung der Geometrie Vorbereiten des 3D Drucks Build Tray erstellen Support-Strukturen erstellen Drucken Topologie Optimierung Validierung Druck- Vorbereitung

9 Struktur- Optimierung in der Konstruktion

10 Struktur- Optimierung in der Konstruktion Produktmerkmale Die Optimierung findet im NX im Rahmen einer Baugruppe statt. Bei der Modelldefinition können Funktionsanforderungen an das Design berücksichtig werden: Außenmaße und Freiräume. Materialstärke von zylindrischen Naben. Freifräßungen für Auflagen/ Anlagen z.b. Schraubenköpfe. Fertigungsbedingungen können berücksichtig werden. Unterschiedliche Lastfälle finden Berücksichtigung Die Berechnungsgenauigkeit ist beeinflussbar (Steifigkeit, Gewicht) Es entstehen hochgeglättete, organische Formen mit scharfen Kanten (wo dies nötig ist).

11 Struktur- Optimierung in der Konstruktion Direkte Weiterleitung zum AM- Druck Die Modelle können direkt, als sogenannte konvergierte Modelle, bearbeitet werden Convergent model ist ein neues Parasolid- Datenformat, das in NX 11 eingeführt wurde. Es ist ein Datenformat, welches NURBS und facettierte Geometrie enthält und mit den vorhandenen Modellierungsfunktionalitäten bearbeitet werden kann. Der facettierte Körper kann mit NURBS Geometrie kombiniert werden. Nachträglich erzeugte Bohrungen

12 Convergent Modeling

13 Convergent Modeling Neue Konstruktions-Technologie: Convergent Modeling Direktes Arbeiten mit Facetten-Körpern Kein Reverse Engineering erforderlich Nahtloses Arbeiten mit Scan-Daten in einer leistungsfähigen CAD Umgebung Unbegrenzte Flexibilität bei der Produktgestaltung

14 Convergent Modeling Kombiniert Facetten, Flächen und Volumen in einem Modell

15 Realize Shape

16 Realize Shape Realize Shape bringt die Freiformflächenerstellung auf ein neues Level: Extrem schnelle Geometriefindung bei komplexen Formen Kein spezielles Expertenwissen notwendig Frühe Visualisierung und Absicherung der Design-Entwürfe Der Ansatz des Subdivision Modeling ist nahtlos in die Modellierungsumgebung von NX integriert Als Ergänzung zu Feature-, Freeform- und Synchronous - Modellierung

17 Realize Shape Funktionalitäten Erstellen und Ändern von Sub-D Flächen und Körpern Grundkörper, Extrudieren, Überbrücken, Füllen, Trennen etc. Symmetrisches Modellieren NX Formelemente

18 Realize Shape Anwendungsbeispiel für die Additive Fertigung Erstellen einer Volumengeometrie mit Formelement- Historie auf Basis von Facettendaten Nachmodellierung der Kraftverläufe als Subdivision- Feature Verschneiden und Verrunden der einzelnen Volumen

19 Build Tray

20 Build Tray erstellen Der Beginn für einen Additive Manufacturing Print-Job in NX ist die Erstellung eines Build-Tray. Über Add Component wird nun das zu Druckende Bauteil im Drucker verbaut mit den bekannten NX Methoden (positionieren oder verknüpfen) Aufbau von Stützstrukturen

21 Drucken des Build Tray Vor dem eigentlichen Druckvorgang kann mit einem Viewer kann der Druckvorgang (Schichten) begutachtet werden.

22 Zusammenfassung Was spricht für eine Additive Fertigung: Geschwindigkeit Ersatzteile/ Service Preiswerter Aerospace, Auto 0-Series, Implantate, Leichtbau Aerospace, Auto, Maschinenbau, Verringern von Zykluszeiten durch optimierten Kühlkanalverlauf Werkzeugbau Neue Funktionalitäten

23 Ausblick nächste Vorträge BCT Digital Technology Day 15:30 16:00 Uhr Berlin Brüssel Bern 16:30 17:30 Uhr Simcenter Nahtlose Integration von Simulation und Test in den Entwicklungsprozess MindSphere das IoT-Betriebssystem Produktion und Logistik optimieren mit Unterstützung der Materialflusssimulation (Plant Simulation) Management Event: Let`s talk about Change, Ilja Grzeskowitz

24 Ausstellung BCT Digital Technology Day Raum Amsterdam / London Raum Madrid / Paris Raum Rom / Wien GTAC/Support (Siemens/BCT) Polarion (GIGATRONIK) CAM (JANUS) MCD/VIB (Siemens/BCT) Teamcenter, AW (BCT) MCAD: NX & SE (BCT) Simcenter (LeoSim) MES (A+B) VR/AR (Visionsbox) TechPub (KGU) ECAD/EDA (XPLM) Plant Simulation (SimPlan) IBS QMS (Siemens/BCT) Mindsphere (Siemens) Metus (ID-Consult) Costing (BCT)

25 Danke