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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Software, die das Fertigungsverfahren vorhersagt


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Autor: Claudius Grewe (Gast)
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Es gibt ja unzählige Fertigungsverfahren. Allen übergeordnet die 
allgemeinen Begriffe Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten und 
Stoffeigenschaften ändern.

Momentan ist Urformen der große Trend, 3D-Druck ist super.

Und die Fräse steht trist daneben.

Gibt es Software, der man eine Fusion 360-Datei geben kann, in der auch 
das Material enthalten ist, welche die Herstellung in einzelne Schritte 
aufteilt, sodaß per Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten und/oder 
Stoffeigenschaften ändern das gleiche Ergebnis erreicht werden kann wie 
durch den 3D-Druck?

Autor: L. H. (holzkopf)
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Claudius Grewe schrieb:
> Momentan ist Urformen der große Trend, 3D-Druck ist super.

Denke, da irrst Dich ein wenig in zweierlei Hinsicht: :)

Urformen war und ist schon immer der große Trend und wenngleich 3D-Druck 
ganz neue Möglichkeiten des Urformens eröffnet, sind dennoch diese 
Möglichkeiten recht beschränkt.

> Und die Fräse steht trist daneben.

Kommt darauf an, was Du machen können willst.
Denn mit einer Fräsmaschine kannst Du weit mehr "urformen" als mit einem 
3D-Drucker.
Z.B. 1.2379 umformen, danach härten, um hoch belastbare Werkzeuge zu 
bekommen.

Wenn Du Dir hier mal die "ganze Latte" des Urformens anschaust, siehst 
Du nicht nur, daß es teils Überschneidungen, sondern auch Bereiche gibt, 
die per 3D-Druck wohl kaum "abgedeckt" werden können:
https://de.wikipedia.org/wiki/Urformen

Der größte "Schub" fand m.E. in der Gruppe 1.4. statt, weil z.B. mit 
PM-Stählen nicht nur die Material-Eigenschaften an sich, sondern auch 
die Fertigungs-Möglichkeiten erheblich verbessert werden konnten.
Ganz entscheidend auch im Bereich von Pulver-Verpressungen mit 
nachfolgender Sinterung.

Egal, ob wir hierbei von Keramik oder Metall sprechen:
Ich glaube nicht, daß man jemals per 3D-Druck jemals solche 
Homogenitäten und Belastbarkeiten wie durch Sinterungen erreichen kann.

> Gibt es Software, der man eine Fusion 360-Datei geben kann, in der auch
> das Material enthalten ist, welche die Herstellung in einzelne Schritte
> aufteilt, sodaß per Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten und/oder
> Stoffeigenschaften ändern das gleiche Ergebnis erreicht werden kann wie
> durch den 3D-Druck?

Du kannst zwar (nahezu) x-beliebige CAD-Dateien in 360-Dateien 
konvertieren, um dann damit weiterarbeiten zu können.
Aber die weiteren Fragen nach Umformen, Trennen, Fügen usw. orientieren 
sich aus meiner Sicht kaum daran, was mit 3D-Druck erreichbar ist.

Sondern nur daran, welcher Zweck, Funktionssicherheit usw. zwingend 
erfüllbar sein muß.
Je nachdem wird dann das bestmöglich dazu geeignete Fertigungsverfahren 
gewählt.

Diese Fertigungsverfahren sind alle bekannt.
Auch mit ihren Vor- und Nachteilen längstens bewährt.

3D-Druck spielt dabei aus meiner Sicht eine eher untergeordnete Rolle.
Mag sein bzw. es ist natürlich zu erwarten, daß auch dabei Fortschritte 
erreicht werden.
Aber ganz gewiß wird das nicht mit "lumpigen" 3D-Druckern möglich sein.

Vorpreßdruck bei Sinterungen liegt in der Größenordnung von ca. 6t.
Anschließende Sinter-T je nach Material WEIT über den T von Druckern, 
die m.W. derzeit gerade mal Thermoplaste aller Art "spritzen" können.

Reicht - unbenommen - für viele Anwendungszwecke aus und ist so gesehen 
eine tolle und vielseitige Sache.
Aber man sollte sich dabei keinen Illusionen hingeben, was damit NUR 
möglich ist.

Grüße

Autor: Claudius Grewe (Gast)
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L. H. schrieb:
> Je nachdem wird dann das bestmöglich dazu geeignete Fertigungsverfahren
> gewählt.

Wie? Gibt es dafür eine Software? Schaut man in Büchern nach? Erinnert 
man sich an sein Studium?

Autor: Michael R. (fisa)
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simus classmate kann da schon erstaunlich viel, was die zerspanende 
Fertigung angeht. Ist aber preislich nix für Hobbybastler ;-) und der 
Fokus liegt auch eher in der schnellen Vorkalkulation und in der 
Unterstützung bei der Erstellung von Arbeitsplänen in der AV.

Autor: Alex G. (dragongamer)
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Die Idee ist sehr interessant. Würde das zuverlässig funktionieren wären 
sicherlich einige Unternehmen interessiert.

Allerdings stelle ich mir als Desktop Software-Entwickler das als sehr 
schwer vor. Es gibt einfach zu viele Variablen, denn schliesslich will 
man ja eine optimale Lösung.
Man könnte fast jedes 3D Modell in Schichten Teilen (selbst wenn es 
viele sind) welche man fräsen und zusammenkleben könnte. Aber ob das oft 
eine gute Lösung wär? Eher nicht...

Eventuell eine Machinelearning/KI Experten fragen.

Autor: Paul B. (paul_baumann)
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Claudius Grewe schrieb:
> Momentan ist Urformen der große Trend...

Urquell ist mir noch lieber.
:)
MfG Paul

Autor: Kekse (Gast)
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Hallo,

sowas hat man meines Wissens mal in den 80ern/90ern mit der aufkommendne 
Computertechnik versucht. Ergebnis war, dass es einfach zu viele 
Parameter gibt, die man per Software nicht mehr berücksichtigen kann. 
Das Problem ist ja auch, dass für fast jedes Verfahren irgendwelche 
konstruktiven Anpassungen nötig sind (Fräsen geht nicht mit scharfen 
Innenkanten, für Gießen müssen Wandstärken angepasst werden etc.)Bei 
einem Modell alle zulässigen / unzulässigen Modifikatinen so anzugeben, 
dass eine Software damit ein Verfahren auswählen kann, dürfte 
wahrscheinlich einen höheren Aufwand darstellen, als gleich selbst eine 
passende Fertigungsstrategie auszuwählen.

3D-Druck ist übrigens auch nur der Trend bei Einzelstücken, Null- und 
vllt. Kleinserien aus Kunststoff. Bei größeren Stückzahlen ist es 
schlicht zu langsam und zu teuer.
Metall-3D-Druck wird bisher quasi nur da eingesetzt, wo es gegenüber 
anderen Verfahren signifikante Vorteile bietet und die Kosten nur eien 
sekundäre Rolle spielen, weil es extrem teuer ist.

Es grüßt der Keks

Autor: C. A. Rotwang (Gast)
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Claudius Grewe schrieb:

> Gibt es Software, der man eine Fusion 360-Datei geben kann, in der auch
> das Material enthalten ist, welche die Herstellung in einzelne Schritte
> aufteilt, sodaß per Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten und/oder
> Stoffeigenschaften ändern das gleiche Ergebnis erreicht werden kann wie
> durch den 3D-Druck?

Kanns nicht geben, die Produkte sind hinsichtlich ihrer mechanischen 
Eigenschaften unterschiedlich, auch wenns gleich ausschaut.

Wenn man beispielsweise ein elastisches U-Profil aus Plastik braucht, 
das eine garantierte Bruchbelastung aufweist, kommt man bei Urformen mit 
geringeren Materialdicken aus, als beim Trennen. Foglich wird man ein 
dünneres Profil konstruieren wenn man urformt als wenn man das ganzes 
aus einem Platikklotz frässt. Vorausgesetzt man hat die Lunkerbildung im 
Griff.

Autor: Schreiber (Gast)
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L. H. schrieb:
> Der größte "Schub" fand m.E. in der Gruppe 1.4. statt, weil z.B. mit
> PM-Stählen nicht nur die Material-Eigenschaften an sich, sondern auch
> die Fertigungs-Möglichkeiten erheblich verbessert werden konnten.
> Ganz entscheidend auch im Bereich von Pulver-Verpressungen mit
> nachfolgender Sinterung.
>
> Egal, ob wir hierbei von Keramik oder Metall sprechen:
> Ich glaube nicht, daß man jemals per 3D-Druck jemals solche
> Homogenitäten und Belastbarkeiten wie durch Sinterungen erreichen kann.

Da bin ich anderer Meinung. Stand der Technik sind EBM-Drucker 
(selektives Elektronenstrahlschmelzen) und anschließend 
Heißisostatisches Pressen zur Gefügeverbesserung.
Damit kann man durchaus belastbare Werkstücke fertigen.

Autor: L. H. (holzkopf)
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Claudius Grewe schrieb:
> L. H. schrieb:
>> Je nachdem wird dann das bestmöglich dazu geeignete Fertigungsverfahren
>> gewählt.

Der "Haken" ist hier im Forum oftmals, daß nur auszugsweise zitiert 
wird.
Ich schrieb aber sinngemäß im Absatz etwas ganz anderes.

> Wie? Gibt es dafür eine Software? Schaut man in Büchern nach? Erinnert
> man sich an sein Studium?

Im nachfolgenden Absatz des von Dir Zitierten schrieb ich sinngemäß 
weiterhin:
L. H. schrieb:
> Diese Fertigungsverfahren sind alle bekannt.
> Auch mit ihren Vor- und Nachteilen längstens bewährt.

Was natürlich auch impliziert, daß man Fertigungsverfahren kennen sollte 
bzw. muß, um sich ein Urteil über die Sinnhaftigkeit von ihnen bilden zu 
können.
Woher Du dieses Wissen hast spielt gar keine Rolle.

Und irgendeine Software KANN dieses Wissen gar nicht haben!

Schreiber schrieb:
>> Egal, ob wir hierbei von Keramik oder Metall sprechen:
>> Ich glaube nicht, daß man jemals per 3D-Druck jemals solche
>> Homogenitäten und Belastbarkeiten wie durch Sinterungen erreichen kann.
>
> Da bin ich anderer Meinung. Stand der Technik sind EBM-Drucker
> (selektives Elektronenstrahlschmelzen) und anschließend
> Heißisostatisches Pressen zur Gefügeverbesserung.
> Damit kann man durchaus belastbare Werkstücke fertigen.

Deine Meinung dazu soll Dir unbenommen bleiben.
Hast Du Dir auch schon mal die Nachteile von EBM-Druck-Erzeugnissen 
angeschaut?
Sind hier ganz gut "aufgelistet":
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenstrahlschmelzen

Nie im Leben wirst Du bzgl. all des im Link Angeführten:

- Relativ hohe Anfangsinvestitionen
- Relativ langsame Fertigung von Bauteilen
- Keine wirtschaftliche Produktion von Großserien
- Das verhältnismäßig geringe Bauvolumen des Gerätes begrenzt die 
maximal möglichen Abmessungen des Bauteils
- Der EBM-Prozess erzeugt eine höhere Dichte an Materialfehlern, was z. 
B. zu geringerer Materialfestigkeit führt

gegen traditionelle Fertigungsverfahren auch nur annähernd "anstinken" 
können.
Außer vielleicht in "Nischen-Bereichen", wie z.B. Prototypen-Fertigung.

Wobei das aber normalerweise auch kaum jemand interessiert, wenn er sich 
dessen bewußt ist, daß er mit EBM-Druck halt im (möglicherweise 
fehlerhaften) Ergebnis irgendwo in der Gauß'schen Normalverteilung 
liegen kann.
Wer soll denn mit solchen Unwägbarkeiten vorankommen können??

Wo wirklich durchschnittlich "abgesicherte" Belastbarkeiten eine nicht 
unerhebliche Rolle spielen, ist sowas an sich völlig unbrauchbar.

Grüße

Autor: Claudius Grewe (Gast)
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Autodesk liest wahrscheinlich mit und bringt diese Software in einem 
Jahr mit CUDA-GPU-Unterstützung heraus und gleichzeitig kann man es in 
die Cloud übertragen.
Letztlich müssen dazu vorhandene Rechenverfahren kombiniert werden um 
die besten Methoden zu finden.

Autor: Alex G. (dragongamer)
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Claudius Grewe schrieb:
> Autodesk liest wahrscheinlich mit und bringt diese Software in einem
> Jahr mit CUDA-GPU-Unterstützung heraus und gleichzeitig kann man es in
> die Cloud übertragen.
> Letztlich müssen dazu vorhandene Rechenverfahren kombiniert werden um
> die besten Methoden zu finden.

Naja, denke jetzt nicht dass der TE als erster mit der Idee gekommen 
ist.

Autodesk hat in Fusion3D features integriert um Fräs-Plots aus dem 3D 
Körper zu generieren. Ist zumindest ein erster Schritt.

Autor: Name H. (hacky)
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Eh. Toll. Ein paar Studiengaenge plus massig Berufserfahrung in einem 
Stueck Software.

- Maschinenbau
- Werkstofftechnologie
- FEM Simulationen
- Fertigungstechnologie

Natuerlich auf Opensource Basis.

Toll, dann kann man die Loesung vorne wegnehmen und kommt auf voellig 
sinnlose Spezifikationen unsinniges Zeug, welches dann seltsamerweise 
nicht funktioniert.

Macht mal.

Autor: butsu (Gast)
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Gorch F. schrieb:
> Eh. Toll. Ein paar Studiengaenge plus massig Berufserfahrung in einem
> Stueck Software.
>
> - Maschinenbau
> - Werkstofftechnologie
> - FEM Simulationen
> - Fertigungstechnologie
>
> Natuerlich auf Opensource Basis.
>
> Toll, dann kann man die Loesung vorne wegnehmen und kommt auf voellig
> sinnlose Spezifikationen unsinniges Zeug, welches dann seltsamerweise
> nicht funktioniert.

Exakt. Und natürlich ist das Vorgehen in der Realität fast immer 
umgekehrt. Es wird nicht zuerst konstruiert und dann das 
Fertigungsverfahren gewählt. Die infrage kommenden Verfahren hängen von 
vielen technischen und wirtschaftlichen Faktoren ab. Ist das Verfahren 
gewählt, wird fertigungsgerecht konstruiert. Dafür gibt es natürlich 
Unterstützung durch Software, wie z. B. Füllsimulation für Spritzguss, 
CAM (auch) zur Simulation und Ermittlung der Fräskosten, FEM Simulation 
von Umformprozessen, etc.

Autor: Michael R. (fisa)
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butsu schrieb:
> wird fertigungsgerecht konstruiert
Das ist in vielen Bereichen (speziell Sondermaschinenbau) ein 
Wunschtraum; und es ist auch nicht immer sinnnvoll.

> Füllsimulation für Spritzguss
Das macht idR erst der Werkzeugmacher mit dem finalen Modell. Wer schon 
mal im Werkzeugbau gearbeitet hat, weiß warum man das einem Konstrukteur 
nicht umhängen kann, dafür ist die Materie viel zu komplex.

Völlig außen vor bleibt die AV, welche sich die nötigen Arbeitsgänge 
erst wieder mühsam aus den Fingern saugen muss.

Durch die zunehmende Tendenz, Konstruktion zu outsourcen, wird das alles 
nicht besser.

Autor: butsu (Gast)
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Michael R. schrieb:
>> wird fertigungsgerecht konstruiert
> Das ist in vielen Bereichen (speziell Sondermaschinenbau) ein
> Wunschtraum; und es ist auch nicht immer sinnnvoll.

Fertigungsgerechte Konstruktion ist nicht immer sinnvoll? Ich nehme an 
du meinst, dass eine Optimierung bei Einzelstücken nicht wirtschaftlich 
ist, oder? Lieber die Fertigung flucht und schwitzt etwas, als dass der 
(teure) Konstrukteur unnötig Zeit verschwendet. Der gute Konstrukteur 
braucht aber für die gute, fertigungsgerechte Konstruktion oft nicht 
länger, als der Schlechte für schlechte... ;-)

Autor: Bernd F. (metallfunk)
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Es wird doch grundsätzlich nach den möglichen und bezahlbaren
Fertigungsmöglichkeiten konstruiert.

Hier mal ein Beispiel: Ein recht teures Alugussteil wird durch ein
Blechteil (Lasergeschnitten, 5 Präzisionskantungen, ersetzt.

Hier haben die möglichen Toleranzen das zugelassen.
3D- Druck ist selbst für kleine Serien (Metall) zu teuer.

Jahre, bzw. Jahrzehnte Erfahrung der Konstrukteure und der
Einkäufer suchen fast immer die kostengünstigste Lösung.

Diese Leute sind ja nicht blöd und kennen den Stand der Technik.

Gerade im Automobilbau kann man das erkennen, einfach mal genau
hinschauen. Da wird kein Cent verschwendet.

Nun zu deiner Softwarefrage: Wie sollte das funktionieren?
Kaum geschrieben, schon veraltet.
Eine Software die denkt? Für und wider abwägt?

Die effektivste Fertigungsmethode ist Gripsgymnastik.
Grüße Bernd

: Bearbeitet durch User
Autor: Alex G. (dragongamer)
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Bernd F. schrieb:
> Eine Software die denkt? Für und wider abwägt?
Das an sich wäre nicht direkt was neues.
Abhängig natürlich wie man "denken" definiert.
Für und wider abwägen können maschinen jedenfalls sehr gut.

Autor: Bernd F. (metallfunk)
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Alex G. schrieb:
> Bernd F. schrieb:
>> Eine Software die denkt? Für und wider abwägt?
> Das an sich wäre nicht direkt was neues.
> Abhängig natürlich wie man "denken" definiert.
> Für und wider abwägen können maschinen jedenfalls sehr gut.

Das allein ist es ja nicht.

Eventuell ist der Gießer zwar teurer, aber schneller als
der Laserbetrieb, stimmt die Präzision, stimmt der Preis, usw?

Dieses Abwägen aller Parameter kann eine Software niemals.
Da spielen langfristige Beziehungen, der persönliche Kontakt
zum Zulieferer, und viele andere Faktoren eine Rolle.

Diese zwischenmenschlichen Beziehungen lassen sich nicht digitalisiern.

Grüße Bernd

: Bearbeitet durch User
Autor: Der Andere (Gast)
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So eine Software ist genauso utopisch oder realistisch wie eine Software 
die selbst Software entwickelt.
Da träumen die BWLer schon seit 40 Jahren davon und werden (zum Glück) 
noch eine ganze Weile weiterträumen.

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