2024-05-28: 2024-05-28 00:00:15Willkommen zum 3D-Druck-Podcast, dem Technologie-Podcast, wenn es um alle Aspekte in Sachen 3D-Druck geht, egal ob Sie neu mit der Technologie beginnen oder durchaus erfahrener Anwender sind oder 3D-Druck-Dienstleister, Hersteller oder Zubehörlieferant. Weil es geht ja immer darum, ob Sie Ihren 3D-Drucker im Griff haben oder ob der 3D-Drucker Sie im Griff hat. Ich bin Johannes Lutz und ich freue mich auf diese Podcast-Folge, Weil diese Podcastfolge den Titel trägt: ‘Die mächtigste Strategie für additive Konstruktion’. 00:00:46Und zwar merke ich immer ganz gewaltig, gerade aktuell, wenn es darum geht, Bauteile zu designen, die Leute auf ’ne Reise zu schicken, um am C.A.D. Bauteile umzukonstruieren, dass es schwierig für die Leute ist, dass die sich schwer tun zu sagen, wie mache ich das jetzt richtig, wie gehe ich da am besten vor, was sind meine nächsten Schritte, was ist mein nächster Klick, Woran weiß ich, ob das gut ist oder schlecht ist? Man kann keinen Kollegen fragen, man kann keinen Chef fragen, weil die es meistens auch nicht wissen und weil man selber einfach unsicher ist und es nicht wirklich gelernt hat. 00:01:21Also, sie trifft doch eigentlich gar keine Schuld, aber man denkt natürlich immer viel zu kompliziert, weil das, was man nämlich auch im Markt sieht, diese alienartigen Bauteile, topologieoptimierten Bauteile, diese Raketenbauteile und so weiter, Dann meint man immer gleich, dass das die richtige additive Konstruktion ist, die man auf alles andere, was man hat, zum Beispiel für ’ne einfache Vorrichtung, entsprechend auch übertragen muss. Und dann ist natürlich Folgendes: Dann denkt man sich, irgendwie passt das nicht ganz, da kommt man doch nicht gar nicht, gar nicht so voran. 00:01:55Warum muss ich da jetzt so komisch designen für ’ne einfache Vorrichtung? Und da haben Sie auch recht oder Ihr Unterbewusstsein. Ihr Verstand sagt dann vielleicht auch, hä, da passt irgendwas nicht. Dann lässt man es lieber sein und denkt sich, ja gut, dann fräse ich das Teil lieber noch mal. Also, wenn Sie am P.C. Schon mal gesessen waren und Sie haben sich gedacht, hm, wie konstruiere ich da jetzt, wie mache ich das jetzt am besten, Rundungen reinziehen, wo ist mein Kraftverlauf, Material wegnehmen, alles schon mal gehört, aber irgendwie kommt man nicht so richtig voran, dann ist das jetzt genau die richtige Podcastfolge und. 00:02:32Ich hab hier nämlich ’n paar Punkte zusammengefasst, die die ganz ganz gut sind, um vor allem den den richtigen Weg zu haben in die additive Konstruktion rein. Jetzt ich geb Ihnen jetzt nicht hier preis, welchen Klick Sie wo machen müssen in Ihrem C.A.D. Das ist viel zu langweilig und das könnte ich Ihnen hier im Podcast auch gar nicht zeigen. Aber es sind ganz unspektakuläre Schritte, die, wenn Sie diese unspektakulären Schritte umsetzen, dann kommen auch spektakuläre Ergebnisse dabei raus. Weil additive Konstruktion heißt, die Basics vor allem richtig machen zu Beginn. 00:03:08Die meisten haben die Basics verlangt und deswegen klappt es auch nicht. Denn additive Konstruktion ist lange nicht so kompliziert, wie Sie sich das im Endeffekt jetzt als ersten Schritt vorstellen. Es gibt da so die die mächtige Strategie, die gebe ich Ihnen jetzt hier im Podcast mit. Es gibt aber auch so die nicht so mächtige Strategie, die trotzdem gute Ergebnisse liefert und die kann ich Ihnen, Mal ganz kurz vorweg nehmen und zwar, wenn Sie Bauteile haben, egal ob das Bauteil jetzt neu konstruiert wird oder ob es schon ein konstruiertes Bauteil ist und Sie müssen es umkonstruieren, sind 3 Dinge einer der wichtigsten Dinge überhaupt. 00:03:45Ziehen Sie Radien rein an den Stellen, wo Sie glauben, dass Sie gar keine Radien brauchen. Tun Sie sie einfach trotzdem rein, weil die Frage kommt immer wieder: Warum muss da jetzt ein Radius sein? Da ist meine Antwort: Denken Sie nicht so viel drüber nach, machen Sie ihn einfach rein. Weil die Bauteile, wo schlussendlich dann Radien drin sind, die haben einfach aus Erfahrung schon doppelt oder dreifach oder zehnfach so lang gehalten. Von dem her fange ich da gar nicht mehr an, großartig zu diskutieren. Der zweite Punkt ist, dass sie Material dort entfernen, wo es nicht notwendig ist und dass sie ihren Kraftverlauf kennen. 00:04:17Also wer als Konstrukteur, Ingenieur, Techniker, Facharbeiter oder im Endeffekt aus der Berufsschule heraus den Kraftverlauf seiner Bauteile nicht kennt, Der sollte sich diese eine Vorlesung oder diese eine Unterrichtsstunde, wo es um Kräfte geht, sich noch mal angucken und sozusagen vielleicht seinen Lehrer oder Professor noch mal fragen, damit es ihm noch mal erklärt. Weil der Kraftverlauf in der additiven Fertigung ist einfach mitunter das Wichtigste, wenn Sie dort Sachen wegschneiden, die Sie nicht im Endeffekt brauchen, dass Sie nicht genau an der Stelle was wegschneiden, wo die Kraft sozusagen genau in diese Richtung fließt und das Bauteil danach einfach. 00:04:58Versagt, weil zu viel Kraft auf ’ne Stelle drauf kommt und das Bauteil sozusagen bricht. Und wie Sie vielleicht jetzt auch heraushören, geht es da jetzt nicht um irgendwelche super speziellen Formeln, sondern es geht um normalen Menschenverstand, dass man manche Bauteile einfach so designt, wie man sie von Grund auf richtig auch designen würde, weil man alles im 3D-Druck so drucken kann, wie man es im ja im Anfangseffekt sich auch überlegt. Man muss sich nicht großartig, Nicht großartig in Anführungszeichen, an Richtlinien halten, weil man natürlich jetzt das Bauteil nicht spannen muss, weil man ja mit dem Fräser jetzt nicht um die Ecke bohren kann, sondern weil es der Drucker einfach Schicht für Schicht macht. 00:05:43Und das ist ein ganz, ganz großer Vorteil, wo die anderen noch viel zu eingeengt sind und sich doch gar nicht gedanklich oder geistig sozusagen entfalten. Also die nicht so mächtige Strategie, die aber, Auch sehr gute Resultate erzielt, wo ich meistens auch schon sehr, sehr stark zufrieden bin, wenn die Maschinenbauer diese 3 Punkte richtig machen, Radien rein, reinlegen an den wichtigsten Stellen, Material an den Stellen wegschneiden, wo man es nicht braucht und natürlich den Kraftverlauf seines Bauteils sozusagen kennen. 00:06:16Und diese mächtige Strategie, das ist sozusagen so ’ne, so ’ne Abfolge aus mehreren Schritten und die gehen wir jetzt einfach mal ganz kurz durch. Und zwar, der erste Schritt ist, egal an welchem Punkt Sie jetzt sind, Sie sollten sich immer die Frage stellen und bewerten: Ist es ein bestehendes Bauteil, was Sie umkonstruieren, oder ist es ein neues Bauteil, was Sie konstruieren? Wenn Sie ein neues Bauteil konstruieren, dann können Sie viele Dinge von Anfang an gleich komplett mit einfließen lassen. Dort macht additive Konstruktion absolut Sinn. 00:06:48Und wenn Sie zum Beispiel ein bestehendes Bauteil haben, wo die Schnittstellen schon bekannt sind, wo man weiß, da ist ein Gewinde drin, Wo man weiß, so wird es montiert, dann können sie da gar nicht großartig additive Konstruktion mit einbringen, weil sie ja begrenzt sind, sozusagen. Und dieses bestehende Bauteil doch kommt dann eher so diese nicht so mächtige Strategie zum Einsatz, mit Radienmaterial weglassen, wo sie es nicht brauchen und im Endeffekt den Kraftverlauf kennen. Und der zweite Schritt, wenn wir jetzt von einem neuen Bauteil ausgehen, ist, dass sie. 00:07:22Das Problem kennen, was dieses Bauteil löst. Das bedeutet, wenn Sie zum Beispiel einen Robotergreifer jetzt designen, von Grund auf neu, dann geht es nicht darum, diesen Robotergreifer jetzt nur leicht zu machen. Sondern das Problem, weil Sie ihn ja leicht machen, ist, dass Sie vielleicht einen günstigeren Roboter nutzen können, der wesentlich schneller ist und weniger kostet, weil Sie es leicht machen. Genauso auch, weil sie vielleicht ’ne ganz andere Taktfrequenz fahren können, weil sie mehr Gewicht heben können als Beispiel, oder der Greifer wesentlich leichter ist, um dieses Bauteil von A. 00:08:01Nach B. Zu transportieren. Also hier geht es um die Ecke zu denken und das Problem wirklich zu kennen. Das ist das Wichtigste doch dabei. Wer nämlich sein Problem im 3D-Druck nicht kennt, für den ist es schwierig, die nächsten Schritte auch zu gehen. Der merkt gleich mal, ah, da ist Widerstand, hm, irgendwas passt da nicht und Sie kennen das selbst, wenn Sie so das Gefühl haben, irgendwas ist da nicht ganz logisch, irgendwie passt da was nicht. Wenn Sie das Gefühl haben, dann sollten Sie auf jeden Fall noch mal herausfinden, wo genau das Problem steckt, warum Sie additive Konstruktion anwenden wollen. 00:08:38Ein Hinweis noch, additive Konstruktion macht nur bei Bauteilen Sinn, die Sie sozusagen dann auch genauso drucken. Additive Konstruktion macht jetzt weniger bei Prototypen Sinn, weil der Prototyp sozusagen, der schlussendlich dann nach einem Verfahrenswechsel vielleicht im Spritzguss oder aus Blech gebogen oder aus Metall gefräst wird, da brauchen Sie keine additive Konstruktion. Doch sollten Sie vielleicht so konstruieren, dass das Druckverfahren dieses Bauteil gut drucken lässt. 00:09:09Aber, Wir müssen das Bauteil jetzt nicht verändern, damit sie es danach wieder verändern. Dann haben sie ja keinen Prototypen, dann haben sie ja ein ganz anderes Bauteil. Das sollte man noch entsprechend dazu sagen. Dann, das ist sozusagen der zweite Schritt mit, dass sie das Problem wirklich erkennen. Das ist eine der wichtigsten Aufgaben überhaupt, diese diese Herausforderung oder dieses Problem wirklich zu erkennen, weil wenn, wenn sie das nicht tun, dann zieht sich dieser Fehler in den nächsten Schritten sozusagen komplett durch. Und es wird einfach nix. 00:09:40Das Bauteil bricht danach und das ist Ergebnis ist einfach nicht das, was Sie sich sonst vielleicht erhofft haben. Der dritte Schritt ist, dass Sie grundsätzlich alles in Frage stellen. Muss dieses Bauteil so ausschauen? Warum muss dieses Bauteil so ausschauen und warum sah vielleicht dieses Bauteil vorher so aus, obwohl es eigentlich ganz anders aussehen sollte vom Design her? Also, stellen Sie die Sachen grundlegend einmal in Frage und das Beste ist, wenn Sie einfach ein weißes Stück Papier nehmen und ohne auf dieses bestehende Design zu gucken, mal anfangen etwas zu skizzieren. 00:10:16Ich weiß, das fällt vielen Konstrukteuren heutzutage superschwer. Die haben Angst vor diesem weißen Stück Papier, dort überhaupt sich hinzusetzen und mal 15 Minuten keine Lösung zu haben, sondern sich diese Lösung mal zu erarbeiten, weil die meisten an dem Punkt natürlich immer sind von, Aha, das ist das Problem. So machen wir das, ist gleich die Lösung da. Bei 3D-Druck, da müssen Sie mal noch nachdenken und da ist auch vollkommen OK, mal ein bisschen Stille zu haben, sich einen guten Kaffee zu nehmen und über diese Thematik nachzudenken. 00:10:48Weil diese 15 Minuten, die Sie darüber nachdenken und etwas skizzieren, am besten mit einem Bleistift, damit Sie auch wieder was wegradieren können, die sind so wertvoll schlussendlich für dieses Bauteil, für den nächsten Prozess. Dass Sie am Anfang noch gar nicht wissen, wie wertvoll das Ganze ist. Und vertrauen Sie mir doch einfach mal, dass das einen großen Wert mit sich zieht, diese anfangs 15 Minuten investierte Zeit auch wirklich gut zu nutzen. Der vierte Punkt ist Schnittstellen. 00:11:20Sie sollten genau wissen, wo grenzt denn Ihr Bauteil an, wie wird das Ganze montiert? Ist da ein Gewinde, muss da irgendwo eine Schraube hin, wird da was verklebt, wird da irgendetwas gesteckt, Gibt es da irgendwelche Passstifte und so weiter. Das heißt, das ist also ein wichtiges Thema, denn Sie sollten natürlich diese diese Schnittstellen, die man seither natürlich aus diesen aus diesen C. Teile Katalogen kennt, mit mit Schrauben und so weiter und so fort, die sollte man natürlich vermeiden. 00:11:52Vielleicht kann man das Ganze ja viel cleverer machen, aber dafür haben Sie ja Zeit nachzudenken. Der fünfte Schritt ist, dass Sie Ihren Kraftverlauf kennen. Also, wie man den Kraftverlauf sozusagen sich richtig erarbeitet für 3D-Druck, das hab ich bei mir im Profiwissenbuch mal ganz genau beschrieben. Das ist ’ne super gute Anleitung, die doch drinnen ist, auch so erklärt, damit Sie es wirklich verstehen mit tollen Bildern. Also, wenn Sie den Kraftverlauf wirklich von Anfang an selbst zeichnen wollen, ohne dass Sie Software brauchen, dann sollten Sie auf jeden Fall in das Buch investieren. 00:12:29Die meisten haben das schon, die, Die kennen diese Thematik und die haben die auch angewendet und ist auch immer ganz toll, wenn man dann am Anfang auch sieht, wenn derjenige sich Gedanken gemacht hat, weil der Kraftverlauf muss nicht zu zu 100% passen. Aber es ist viel besser, ’ne 80 prozentige Ahnung davon zu haben, anstatt einfach zu sagen, wir machen das Bauteil voll volumig aus Metall, weil dann bricht es ja erst recht nicht sozusagen. Ja, weil viele denken immer noch, ’n Stück Stahl ist halt immer noch günstiger als Hirn. 00:13:00Um da mal drüber nachzudenken. Also, Kraftverlauf ist King, wenn man das so sagt. Das ist der fünfte Schritt gewesen. Beim sechsten Schritt, das ist so das sozusagen das Thema Werkstoff, damit Sie sich wirklich Gedanken machen, welchen Werkstoff nehme ich denn? Weil ganz oft habe ich jetzt gemerkt, in der letzten Zeit muss es nicht immer ein hochfestes Material sein, wie ein Polyamid mit Carbonfaser gefüllt oder sowas, sondern für manche Anwendungen reicht auch einfach ein P.E.T.G. Oder ein ASA. Oder zum Beispiel ein ganz normales ABS. 00:13:32Das sind gute Materialien, wenn man im Vorfeld genau herausfindet, wie soll das Bauteil ausschauen, für was wird es eingesetzt und natürlich auch, wie ist es konstruiert, damit es schlussendlich auch hält. Manche Bauteile müssen gar nichts halten. Die haben nur eine ganz kleine Aufgabe und da reicht es vollkommen aus. Da muss es nicht ein High-End-Material sein, sondern da reicht ein einfaches 3D-Druckmaterial, das sich gut drucken lässt. Und Sie sollten natürlich immer auch wissen, was ist in der Umgebung. Also, ist da irgendwie Feuchtigkeit, ist dort Öl, irgendwelche Einwirkungen von Seitens Chemie oder UV und so weiter. 00:14:11Das ist ganz wichtig, oder muss es sich gut reinigen lassen, et cetera. Das sollten Sie natürlich auch wissen. Wenn Sie den Werkstoff kennen, dann ist es natürlich ganz wichtig auch zu wissen, wo lassen Sie Material weg. Also nicht einerseits seinen Kraftverlauf zu kennen, Sondern auch andererseits zu wissen, an der Stelle, da kann ich ja eigentlich was wegnehmen. Und der richtige und wichtigste Gedanke dabei, den Sie sich echt mitnehmen sollten, ist, dass Sie denken wie Knetmasse, dass Sie nicht in Bauklötzchen denken, sondern so Viereckchen und Dreieck und dann, dann, dann setzen Sie da was aufeinander und denken sich, ja, wird schon irgendwie, sondern dass Sie Knetmasse gedanklich verwenden. 00:14:52Und ich kann auch Ihnen 1 sagen, gehen Sie auf irgendeine Online-Plattform, Holen Sie sich irgendwie so ’n Klumpen Modelliermasse oder Knetmasse, stellen Sie, stellen Sie den auf den Tisch und formen Sie Ihr Bauteil mal so, wie Sie in dem Fall glauben, dass es perfekt ist. Denn dann sind Sie viel kreativer, weil Sie und das hab ich beobachtet, natürlich bei mir selber und auch bei vielen, die in den Workshops bei uns auch schon teilgenommen haben, dass die dann ’n bisschen was wegnehmen. Dann tun Sie das wieder zurück zurück in diese Dose. 00:15:23Dann tun Sie an der anderen Stelle was hin, dann sehen Sie, O. K., da fehlt ’n bisschen was, dann mach ich da noch ’ne Rundung rein und dann werden diese Bauteile einerseits richtig gut und andererseits ist man weit davon entfernt, wie es vorher ausgesehen hat, sondern so, dass es schlussendlich auf die Anwendung auch viel besser passt. Und wenn man das dann so sieht, es ist dann nicht irgendwie super speziell, was Sie dann konstruieren müssen, sondern es lässt sich in der in der im CAD natürlich auch leicht abwandeln. Aber lieber haben sie, sind sie ’n paar Schritte zu weit gegangen und gehen dann ’n Schritt zurück, anstatt sie gar nicht weit genug gegangen sind. 00:16:02Und schlussendlich haben wir natürlich auch noch das Thema Technologie, dass sie die Technologie sozusagen auswählen und da kommt natürlich noch hinzu, dass man die Konstruktionsrichtlinien kennt dieser Technologie. Welche Wandstärken sind dort möglich, was führt sozusagen auf der Bauplattform oder, Im Bauprozess sozusagen zu Verzug, was sollten sie nicht machen, wie sollten sie Abstände generieren, was sind Toleranzen et cetera. Und natürlich, das ist einer der allerletzten Punkte jetzt, das Thema Feintuning. 00:16:35Feintuning heißt, Sie können doch Zugdreiecke noch mit reinpacken, Funktionen hinzufügen, vor allem im im F.D.M. Bereich, dass Sie so ein R.F.I.D. Chip mit einlegen, ’ne ’ne Mutter mit einlegen, wo Sie danach was verschrauben können, wenn es nicht anders geht. Oder so Gewindebuchsen mit einbringen, Messer mit einbringen. Also, ich hab da schon ganz, ganz viele Dinge gesehen, die dazu führen, sozusagen, dass dieses dieses Bauteil auch seine Funktion erfüllt. Ich hab auch schon gesehen, dass es ein Kunststoffbauteil ist und die haben da ein richtiges Stück Stahl dann noch mit eingedruckt, also ein richtiges größeres Stück Stahl, weil dort an der Stelle einfach mehr Gewicht sein musste für. 00:17:16Für diese Anwendung und etwas versteift werden musste. Also, es macht auch Sinn, Bauteile mit einzulegen, wenn es die Anwendung sozusagen als Bedingung vorschreibt. Genau, was kann man noch mit einbringen? Kanäle im Endeffekt, das ganze Thema Verwechslungssicherheit ist super wichtig, Beschriftungen und natürlich auch die entsprechenden Übergänge auf die Schnittstellen sozusagen. Und all das sind Punkte. 00:17:46Wenn Sie sich diese Podcastfolge jetzt zum Beispiel noch mal anhören und die Sachen runterschreiben, dann haben Sie grundsätzlich schon mal einen ganz guten Weg, der Ihre Bauteile besser werden lässt. Und da gibt es jetzt nicht diesen einen super klar strukturierten Weg, weil natürlich jede Anwendung anders ist und Sie natürlich auch drüber nachdenken müssen, wenn Sie jetzt ’ne einfache Anwendung haben, ein Klotz, der rechteckig ist. Mit 2 Bohrungen und einer Abschrägung, da müssen Sie nicht viel Additiv konstruieren, sondern die Bauteile, die drucken Sie einfach und fertig. 00:18:21Wenn es aber um größere Bauteile geht oder um Bauteile, wo Gewichtsersparnis eine Rolle spielt oder gute Montage Möglichkeit, da macht es natürlich dann auch Sinn, die additive Konstruktion entsprechend mit einfließen lassen zu lassen. Sie müssen es nicht immer machen, es wäre toll, wenn Sie es tun in dem Fall, Bei manchen Bauteilen, die druckt man einfach, da überlegt man nicht lange, das passt schon. Diese Punkte, die wir haben, die geben wir natürlich entsprechend auch bei uns in den Workshops als Kursunterlage entsprechend auch raus und da sprechen wir das auch durch. 00:18:56Aber jetzt sozusagen, wie Sie gehört haben, total unspektakuläre Schritte. Aber wenn Sie diese Schritte sozusagen anwenden, haben Sie spektakuläre Ergebnisse und, Wenn Sie jetzt aber immer noch am am P.C. Sitzen und sich fragen, ‘Was ist jetzt mein nächster Klick?’ dann sollten Sie vielleicht die Podcastfolge nochmal anhören oder entsprechend mit uns Kontakt aufnehmen, wenn Sie sagen, Sie wollen dort konkret praxisorientiert, ohne viel Schnickschnack an Software und an irgendwelchen Analysesoftwaren und K.I.-basierter Software oder sowas, wenn Sie das sozusagen anwenden wollen, dass Sie das von von sich selbst aus können. 00:19:35Und auch vormachen können gegenüber Kollegen, dass wenn so ’ne Zeichnung dort gemacht wird, dass sie sagen, so könnte man das machen. Das macht Eindruck, das entwickelt sie persönlich natürlich auch weiter. Das macht sie interessanter für ihren Arbeitgeber oder wenn sie wechseln wollen für andere Arbeitgeber, weil das ist eine Fähigkeit, die haben nur ganz, ganz wenige, diese additive Konstruktion auch so einzusetzen, dass es Sinn macht. Also, wenn Sie sich dafür interessieren, dann, Nehmen Sie Kontakt mit uns auf und wir prüfen erstmal, ob und wie wir Sie dabei unterstützen können. 00:20:07Und dann freue ich mich, wenn wir Sie dann dort beraten können, wir Ihnen die richtigen Tipps und Tricks dort auch weitergeben können. Also, in diesem Sinne, machen Sie es gut und bis zur nächsten Podcast-Folge.