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CoreTechnologie: KI-gestütztes 3D-Nesting für 30 Prozent höhere Effizienz

Druckvolumina optimal auszunutzen, macht vor allem bei den höherwertigen 3FD-Druckverfahren, die mit Pulver arbeiten, Sinn. Die „Füllrate“ mit Bauteilen beeinflusst die Bauzeit nicht signifikant, im Gegensatz zur Bauhöhe. Je enger die Teile im unteren Bauraum gepackt werden, desto niedriger kann der Druck ausfallen – das spart enorm Zeit. Wer viele Bauteile dreidimensional schachteln beziehungsweise nesten möchte, der bekommt nun KI-Unterstützung: Die neue Version der universellen -Software 4D_Additive 1.6 verfügt über eine KI-gestützte -Technologie. Dies ermöglicht gegenüber der Vorgängerversion und anderen gängigen Nesting-Tools eine um durchschnittlich 30 Prozent gesteigerte Effizienz beim Betrieb von SLS- und MJF-Druckern.

Nesting in 4D_Additive
Exaktes CAD-Modell (links) sowie die voxilisierte Annäherung (rechts), die für ein schnelles und effizientes Nesting i sorgt (Bild: )

Der deutsch-französische Softwareanbieter CoreTechnologie hat das bestehende Nesting-Modul für das automatische Platzieren der zu druckenden Bauteile im virtuellen Bauraum des 3D-Druckers vollständig überarbeitet. Die neue Nesting-Funktion erzielt eine deutlich höhere Effizienz bei einfachster Bedienung.

Durch intelligente Vorsortierung der zu platzierenden Bauteile und verbesserte Berechnungsgenauigkeit werden mit der neuen Version der Software 4D_Additive bis dato unerreichte Packdichten generiert. So kann die Druckzeit bei gleicher Teile-Anzahl durch eine reduzierte Packhöhe um 30 Prozent verringert werden. Die höhere Packdichte und niedrigere Bauhöhe sorgen gemeinsam eine für eine kürzere Maschinenlaufzeit. Der daraus resultierende Produktivitätsgewinn ist in der Praxis für alle Nutzer ein entscheidender Wettbewerbsvorteil.

Wichtig für die Oberflächenqualität ist die optimale Verteilung der Bauteile zur Vermeidung von Hitzenestern durch gleichmäßige Wärmeverteilung. Nach dem eigentlichen Packen erfolgt ein automatischer Optimierungsvorgang, der durch Angleichen der Bauteile dafür sorgt, dass Wärmenester vermieden werden. Hierbei wird die beim Nesting erreichte minimale Höhe beibehalten.

Durch die neue Nesting-Funktion in 4D_Additive werden im Vergleich zum Bauraum der Maschine große Bauteile exakter genestet und hinsichtlich der Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Platzes optimal verteilt. Entstehende Zwischenräume werden für die kleineren Bauteile effizient genutzt. Da die neue Nesting-Technologie sehr hohe Packdichten ermöglicht, kann durch einen Begrenzungsparameter die maximale Packdichte und damit die Temperaturentwicklung begrenzt werden.

Die Berechnungsgeschwindigkeit der neuen Nesting-Funktion wird durch bessere Ausnutzung von Multiprozessor-Systemen sowie durch eine optimierte Speicherverwaltung um 50 Prozent und mehr deutlich verkürzt.

Ein exemplarischer Druckvorgang mit dem HP MJF 4200 Drucker bei einer Bauhöhe von 380 Millimetern und 16 Stunden wird durch die neue Nesting-Funktion anstatt mit 357 Millimetern mit einer reduzierten Bauhöhe von nur 283 Millimeter genestet. Die Bauhöhe reduziert sich um 74 Millimeter und die hieraus resultierende Druckzeit verringert sich um drei Stunden. Die Packdichte erhöht sich von acht auf etwas über zehn Prozent und die Dauer des Nesting-Vorgangs reduziert sich von 8 auf 3,5 Minuten.

Eine Effizienzsteigerung durch die Laufzeitverringerung von drei Stunden erreicht bei 250 Produktionstagen pro Jahr und Maschine eine zusätzliche Produktivität von rund 750 Stunden. Die aus der kürzeren Druckzeit resultierende, verkürzte Abkühlzeit spart potenziell zusätzlich bis zu neun Stunden. Die effektive Produktionszeit sowie Produktionskosten werden durch die neue Funktion deutlich verringert. So gewinnt die für viele Anwendungen durch enorme Zeit- und Kostenersparnis weiter an Attraktivität.

Im stark umkämpften Dienstleistungssektor sowie für die signifikanter werdende additive im Maschinen- und Anlagenbau sowie im Elektronik- und Konsumgüter-Bereich ist die durch leistungsfähiges Nesting erreichbare Effizienzsteigerung mit 4D_Additive ein wichtiger Wettbewerbsfaktor. 4D_Additive bietet eine Vielzahl intelligenter und effizienter Funktionen für professionellen 3D-Druck – ein Blick auf diese Software lohnt sich dank KI nun noch mehr.

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