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Die CAD-Datei als Basis für 3D-Druck und Spritzguss

Der 3D-Druck hat in der jüngeren Vergangenheit eine Menge Anhänger gefunden. Sowohl Firmen als auch Privatpersonen sind im Besitz eines Druckers und gestalten Modelle nach ihren eigenen Vorstellungen. Um dies tun zu können, ist jedoch eine bestimmte Art von Datei nötig. Die Software des Computers, an den der 3D-Drucker angeschlossen ist, muss mit einer so genannten CAD-Datei gefüttert werden. Sie gibt vor, wie das ausgedruckte Objekt letztlich aussehen soll.

Digitales 3D-Modell

Die Abkürzung CAD steht für „Computer-Aided Design“, was die Funktion bereits gut beschreibt. Designer können mit der passenden Software dreidimensionale Modelle erstellen. Die am weitesten verbreiteten Programme zum Anfertigen von CAD-Dateien sind AutoCAD und MicroStation. Grundsätzlich ist eine solche Software mit Photoshop vergleichbar – allerdings mit dem Unterschied, dass auch in die Tiefe gezeichnet werden kann. Mit den Angaben in der CAD-Datei verteilt der 3D-Drucker Plastikfäden auf einer Oberfläche und lässt so das gewünschte Objekt entstehen. Die Fertigungsmethode ist vor allem beim Rapid Prototyping gängig. Bevor also ein Unternehmen ein Produkt in Serie herstellt, lässt es zunächst einen Prototyp im 3D-Drucker entstehen.

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CAD für CNC-Fräsen und Spritzguss

Die CAD-Datei ist aber nicht nur die Basis für den 3D-Druck, sondern auch für andere Fertigungsarten, die von einem Computer gesteuert werden. Dazu gehören vor allem das CNC-Fräsen und der Spritzguss. Beim CNC-Fräsen schneidet eine Maschine aus einem Block, der aus Kunststoff, Metall oder einem anderen Material besteht, die vorgesehene Form. Die notwendigen Vorgaben erhält das Gerät aus der CAD-Datei. Beim Spritzgießen selbst kommt eine solche Datei nicht zum Einsatz, dafür aber bei der Vorbereitung. Denn um mit der Produktion zu beginnen, ist zunächst eine Form nötig. Sie ist das Negativ des Modells, das hergestellt werden soll, und entsteht in der CNC-Fräse. Und um die Form zu gestalten, muss ihr Aussehen zunächst in einer CAD-Datei festgelegt werden.

Massenproduktion per Spritzguss

Während sich der 3D-Druck für die Herstellung von Einzelstücken oder kleineren Produktserien anbietet, stößt er bei großen Mengen schnell an seine Grenzen. Vor allem finanziell lohnt sich die Methode nicht, wenn beispielsweise bloß 500 Produkte entstehen sollen. Viel kostengünstiger ist dann das Spritzgießen. Wenn erst einmal die Form existiert, können damit Serien von mehreren tausend Produkten in relativ kurzer Zeit hergestellt werden. Häufig ist Kunststoff Spritzguss das bevorzugte Verfahren, es ist aber auch möglich, Objekte aus Silikongummi zu fertigen. Bei der Herstellung wird das verflüssigte Material in die Form gegossen, wo es schnell aushärtet. In kurzer Zeit ist somit das Produkt fertig.

Bildquelle Titelbild:

  • Monstar Studio/shutterstock.com

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