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Der Natur abgeschaut

Additiv gefertigte Bauteile mit Lattice Strukturen

13.09.2021

Stabil, leicht, flexibel, das sind die grossen Vorteile von sogenannten Lattice-Strukturen, die durch die additive Fertigung möglich werden. In der Natur vorkommende Formen können Bauteile massiv optimieren.

3d printer prints lattice structures

Es ist bekannt: mit den traditionellen Produktionsmethoden wie Drehen, Fräsen oder Spritzguss sind den Formen Grenzen gesetzt. Was früher unmöglich zu produzieren war, wird mit dem 3D-Druck selbstverständlich. In der additiven Fertigung können für Leichtbauanwendungen organische und komplexe Formen gefertigt werden. Diese Möglichkeiten sollten genutzt werden, denn Sie bieten grosse Vorteile. Gitterstrukturen – engl. lattice structures – werden angewendet, um vorher im Vollmaterial gefertigte Bauteile neu zu konstruieren. Weniger Material bedeutet weniger Gewicht und somit auch reduzierte Kosten. Zudem sind die Bauteile trotzdem stabil und widerstandsfähig, wenn feste Materialien wie Kunststoffe oder Metalle zum Einsatz kommen. Durch die Gitterstrukturen kann zudem die Energie-Absorption von Stössen, Biegungen oder Schwingungen verbessert werden. Die Bauteileigenschaften werden dabei massgebend von der Art und Weise der Lattice-Struktur beeinflusst.

Die Bauteile werden nach Bedarf flexibler, wenn zum Beispiel das gummiartige TPU verwendet und mit der additiven Fertigungstechnologie SLS produziert wird. Weniger Material bedeutet auch tiefere Kosten, dies zahlt sich besonders aus bei Serienbauteilen.

 

Wie werden Bauteile mit Lattice-Strukturen konstruiert?

Mit einer geeigneten Software können die konstruierten Bauteile mit den Strukturleichtbau-Formen versehen werden. Die Software kann fest ausgefüllte Bauteile innen „aushöhlen“ und mit einer geeigneten Lattice-Struktur versehen. Beispiele von Software-Lösungen:

  • nTopology
  • NX Siemens
  • Rhinoceros (Grasshopper Plugin)
  • PTC
  • Autodesk Netfabb Ultimate
  • Solidworks 3DXpert
  • Materialise 3-matic

Nützen Sie die Vorteile der additiven Fertigung und konstruieren Sie Ihre Bauteile neu. Es lohnt sich.

Ihre Jellypipe

Autor

Markus Grimm
Chief Virtual Printfactory