Das Wunder der Materialisierungsmagie: Nissan verbringt Sekunden statt Monate der Arbeit

Die Nissan Motor Corporation verwendet 3D-Druck, um Prototypen zu erstellen und mit neuen Fahrzeugformen zu experimentieren. Zuvor erforderten diese Aufgaben viel manuelle Arbeit. Dank der Materialise-Software ist es uns gelungen, den gesamten Prozess zu ändern und wesentlich effizienter zu gestalten. Die Datenvorbereitungszeit wurde von einigen Monaten auf einige Sekunden reduziert.

So reduzieren Sie die Zeit für die Datenvorbereitung drastisch und unterstützen das Entfernen

Da die Größe der 3D-Drucker-Build-Plattform begrenzt ist, müssen einige große Teile in Teilen gedruckt werden. Bis vor kurzem verwendete Nissan CAD-Software, um große Teile in kleinere Teile zu trennen. Dieser Vorgang konnte etwa drei Tage dauern. Dank des Softwareprodukts Materialise Magics konnte die Datenvorbereitungszeit um 50% reduziert werden.

"In Materialise Magics können Objekte an einem bestimmten Ort leicht getrennt werden, und die Betriebszeit wird um etwa die Hälfte reduziert", sagte Nissan. "Es gibt auch eine nützliche Funktion, mit der Sie beim Teilen automatisch Positionsstifte erstellen können, was die Montage erleichtert."

Ein weiteres Problem, mit dem der Autohersteller konfrontiert ist, ist das Risiko, dass sich die Komponenten beim Sintern des Pulvers aufgrund hoher Temperaturen während des Baus verziehen oder verbiegen. Wie in Abbildung 3 dargestellt, kann dies durch die Erstellung von Stützstrukturen verhindert werden. Sie können eine sehr dünne Verbindung zwischen den Trägern und der Komponente herstellen, sodass die Träger leicht entfernt werden können, was die Nachbearbeitung beschleunigt.



Abb. 1: Automatische Erstellung von Positionsstiften auf einem Schnitt (Installationsstifte werden ebenfalls unterstützt)
Abb. 2: Beim Trennen können auch Passnuten erzeugt werden
Abb. 3: Stützen und andere Arten von Stützstrukturen zur Verhinderung von Verformungen können durch einfaches Klicken auf zwei Punkte erstellt werden, die Unterstützung benötigen

Nur ein paar Klicks statt eines Monats Arbeit

Neben der Trennung großer Teile legt Nissan besonderen Wert auf die Anpassung der Wandstärke. Wenn das 3D-Modell des Autos verkleinert wird, wird die Wandstärke des Teils entsprechend dünner und die erhaltenen Daten können nicht zum Drucken gesendet werden. Zuvor wurde das Design manuell in CAD geändert, und diese Aufgabe erforderte etwa einen Monat Arbeit.

„Wir mussten mehr als 20.000 Referenzpunkte durchsuchen, um Komponenten mit dünnen Wänden zu finden und dann ihre Dicke zu erhöhen. Beim 3D-Druck integraler Komponenten war viel Arbeit erforderlich, um die Lücken zwischen den Teilen im ursprünglichen Design zu ändern und eine Verbindung zwischen den Teilen herzustellen “, erklären die Mitarbeiter von Nissan.

Seit Nissan Materialise Magics einsetzt, können mehrere Prozesse mit einem Klick abgeschlossen werden.

Heute spart Nissan eine Menge Zeit mit der Magics-Software, die diese Schritte automatisiert.

„Seit wir Materialise Magics verwenden , können Prozesse wie die automatische Korrektur von Datenfehlern, die Suche nach der Dicke anhand eines beliebigen Werts und die Kombination von Daten mit einem Klick ausgeführt werden, was die Arbeitszeit erheblich verkürzt (Abb. 4). Darüber hinaus kann mithilfe der Wanddickenanalyse die Dicke jedes Teils visualisiert werden, wodurch es möglich ist, alle Teile mit dünnen Wänden zu erkennen, die nicht gedruckt werden können (Abb. 5). Darüber hinaus können Sie nach Auswahl eines beliebigen Bereichs die Dicke für diesen Bereich ändern. Dies ist eine Funktion, die wir häufig verwenden (Abb. 6). “



Abb. 4: Automatisierte Verarbeitung zur Datenwiederherstellung und Wandverdickung
Abb. 5: Mit der Funktion zur Analyse der Wandstärke ist es möglich, die Dicke jedes Teils zu visualisieren, wodurch es möglich ist, alle Teile mit dünnen Wänden zu erkennen, die nicht gedruckt werden können
Abb. 6: Dickenänderung nach Auswahl eines beliebigen Bereichs (grüner Bereich)

Automatische Positionierung von Teilen in einem 3D-Drucker: ein weiterer zeitsparender Faktor

Stufe 1: Manuelles Positionieren von Teilen mithilfe der 3D-Druckersoftware
Stufe 2: Es gibt Lücken zwischen den Teilen, um Kontakt zu vermeiden - eine solche Platzierung ist nicht optimal
Stufe 3: Überprüfen der kontaktierenden Teile mit der 3D-Druckersoftware (von 10 Minuten bis zu mehreren Stunden). Wenn ein Kontakt gefunden wird, kehren Sie zu Schritt 1 zurück
Stufe 4: Starten Sie den 3D-Druck

Die wichtigsten Aspekte der Effektivität eines 3D-Druckers mit der Pulversintermethode sind die Platzierung von Teilen, damit deren maximale Anzahl in einer Sitzung gedruckt werden kann, sowie die Höhenbeschränkung nach dem Platzieren der Teile. Dieser Ansatz reduziert Materialkosten und Montagezeit und optimiert auch den Einsatz der Maschine.

Bevor Nissan das Magics Sinter-Softwaremodul verwendete, wurde die mit dem 3D-Drucker gelieferte Software verwendet. Dabei wurden die Teile manuell so platziert, dass sie sich nicht berühren, sowie die maximale Höhe (Schritte 1 und 2). Dann wurde dieselbe Software verwendet, um den Kontakt der Teile zu überprüfen. Das manuelle Platzieren von Teilen nahm viel Zeit in Anspruch, und das Abgleichen des Abstands zwischen ihnen kann mehrere Stunden dauern (Schritt 3).

„Dies verlangsamte nicht nur die Einführung des 3D-Drucks, sondern machte es auch unmöglich, einen Produktionsplan zu erstellen, da wir nicht wussten, wann die Berechnungen enden würden, was für uns sehr schwierig war. Wenn sich herausstellte, dass die Objekte miteinander in Kontakt standen, mussten wir das Projekt manuell wiederholen und dann einen weiteren Test durchführen, der sowohl hinsichtlich der Planung als auch der Personalzeit problematisch war “, sagen die Spezialisten des Unternehmens.



1: Das Magics Sinter-Modul ermöglicht die automatische Platzierung von Teilen in optimaler Konfiguration
2: Der 3D-Druck kann sofort gestartet werden!
3: Schutzbox für kleine, zerbrechliche Teile
4: Optionen zur Optimierung der Wärmeableitung

„Das Sinter-Modul in Materialise Magics ordnet die Komponenten automatisch an und sorgt gleichzeitig für den angegebenen Abstand zwischen den Teilen und die Begrenzung der Höhe. Jetzt müssen wir nicht mehr mehrere Stunden damit verbringen, Berührungen zu überprüfen und manuelle Arbeiten viele Male zu wiederholen. Teile, die nicht vollständig auf die Build-Plattform passten, wurden früher auf mehreren verschiedenen Plattformen platziert. Da das Sintermodul den korrekten Abstand zwischen den Komponenten einhält, können sie jetzt in einer Sitzung gedruckt werden. Durch Erhöhen des Volumens eines Druckauftrags können wir die Anzahl der Arbeitsstunden, die Anzahl der Stunden, die der Drucker für Vorgänge wie Datenaufbereitung, Druckzeit und Abkühlzeit benötigt, sowie die Menge der verwendeten Rohstoffe reduzieren. Dadurch ist der gesamte 3D-Druckprozess jetzt effizienter geworden! “

Von Materialise bereitgestelltes Material. Der Originalartikel ist hier .