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Markus Schenk

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Leitung Entwicklung
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Dennis Viebrans

Betriebswirt (IHK)
Prokurist, Prozesseigner SLM &
Controlling
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Additiv-gerechte Bauteilkonstruktionen: Ergänzend zu bionischen Konstruktionen legen wir auch Ihre 3D-Druckteile verfahrensgerecht aus. Volumen- und gewichtsoptimierte Teile gewinnen an Funktionalität und überzeugen durch deutlich verbesserte Kosten.


Bionische Konstruktionen sind anwendbar auf:

  • Funktionelle Mechanikteile
  • Gussteile
  • Spritzgussteile
  • 3D-Druck / additive Serienfertigung
  • Funktionsprototypen
  • Vorrichtungen
  • Spannmittel
  • und vieles andere mehr

Bionik & Topologie-Optimierung

Dass mit 3D-Druck beeindruckende Bauteile herstellbar sind, ist längst kein Geheimnis mehr: gewichtsoptimierte Bauteile, bei denen Material nur dort steht, wo es zur Stabilität und Funktion benötigt wird. Ganz wie bei einem Libellenflügel, der extreme Flugkünste zulässt und trotzdem leichter als eine Feder ist. Bionik nennt man das. Gemeint ist damit die Konstruktion technischer Teile nach dem Vorbild der Natur. Doch wo bekommt man solch eine Konstruktion her? Wie geht man vor und wie berechnet man diese? Kommen Sie zu uns – wir wissen wie man´s macht!

Konstruieren nach dem Vorbild der Natur

Bionik – von Leonardo da Vincis Flugmaschine bis zur Leichtbau-Drohne

Ob Leonardo da Vinci der erste Mensch war, der sich mit Bionik beschäftigte ist heute unbekannt. Seine Zeichnungen der Flugmaschine, deren Tragflächen wie die Flügel eines Vogels skizziert sind, kennt heute aber fast jedes Kind. Sicher war Leonardo aber nicht der einzige Konstrukteur, der sich die Natur zum Vorbild nahm. Um im Wilden Westen den umherziehenden Rinderherden Einhalt zu gebieten, hielt man sie im fernen Texas immer in der Nähe von Dornenhecken, damit sie nicht weglaufen konnten. Der Viehtrieb in die großen Städte im Osten der USA erforderte aber bald eine mobile Lösung. Und so fanden die Dornen an den (Stacheldraht-)Zaun. Die erste weltumfassende, bionische Erfindung war geboren! Was ab 1860 zum Stacheldraht führte, bringt auch heute noch viele neue Produkte zur Umsetzung. Die Gestaltung von Produkten nach dem Vorbild der Natur – der Bionik. Unzählige Lösungen folgten diesem Beispiel. Strömungsoptimierte Boote und Flugzeuge mit Haihaut, Lotuseffekt auf Badkeramik, ein einfacher Klettverschluss oder Leichtbaustrukturen: alles Dinge die heute selbstverständlich sind, aber biologische Vorbilder haben.

"Was hat das mit unseren Teilen zu tun?"

Höhere Steifigkeit bei weniger Gewicht, höhere Funktionalität, geringere Kosten, auch höhere Dynamik, höhere Sicherheit, weniger Verschleiß oder geringere Ausfallquote: Suchen Sie sich die Vorteile und Eigenschaften aus, die Sie an Ihren jetzigen Produkten vermissen. Es sind genau diese Vorteile, die zu neuen, besseren Produkten führen und mit denen Sie sich von Ihrer Konkurrenz abheben können. Dabei bieten sich aber durchaus auch bestehende Produkte für eine Optimierung an. Mit einer sogenannten Topologie-Optimierung lassen sich auch Blechteile versteifen, massive Zerspanungsteile leichter machen oder Funktionsteile im Spritzguss noch funktioneller gestalten.
"Innovation statt Evolution" lautet die Devise. Gerne unterstützen wir Sie bei Ihren Vorhaben!

3D-Druck als Ergänzung zu optimierten Konstruktionen

Wir konstruieren und optimieren Ihre Bauteile so, dass sie optimal druckfähig sind. Wie bei einem aktuellen Beispiel aus unserer Fertigung: eine Kühlmittelzuführung für einen Werkzeugmaschinenhersteller, montiert direkt neben der Spindel am Z-Schlitten. Das ursprüngliche Bauteil brachte satte 4 Kilogramm auf die Waage und beeinträchtigte damit erheblich die Dynamik der Maschine. Wir konstruierten die Zuführung in ein hoch funktionelles 3D-Druck-Bauteil um und bauten es auf einer unserer Laserschmelzanlagen. Das Ergebnis: eine Gewichtsreduzierung auf sensationelle 160 Gramm bei gleicher Funktionalität.  Weniger Gewicht = höhere Dynamik, bessere Werkstückoberflächen bei kürzeren Fräszeiten. Und das Beste: das neue Bauteil kostet auch weniger.

Wenn Sie mehr zu unseren Möglichkeiten in Bionik und Topologie-Optimierung wissen möchten, dann nehmen Sie Kontakt zu uns auf.

Wir freuen uns auf Ihre Anfrage!

Eingesetzte Konstruktionssysteme

Die CAD-Software bei VMR zur Erstellung und Bearbeitung von 3D-Modellen, Baugruppen und Zeichnungen

Eine der neuesten Errungenschaften bei VMR ist Autodesk Fusion 360. Die CAD-, CAM- und CAE-Software fasst Design, Entwicklung und Produktion in einem Programm zusammen. Das Ergebnis ist eine Bauteilkonstruktion mit minimalem Gewicht bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Kräfte, die auf das Bauteil wirken.

Einsetzbar für folgende Technologien

Beim SLM wird Metallpulver mittels Laserstrahl zu soliden Metallteilen verschweißt. Durch den additiven Prozess wird nur dort Material aufgebaut, wo es für die Funktion des Bauteils benötigt wird. Daher lohnt sich gerade in diesem Bereich eine entsprechende Konstruktion.

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Auch für konvetionelle Frästeile lohnt sich eine Optimierung der Bauteilkonstruktion. So kann bspw. an massiven Zerspanungsteilen eine deutliche Reduktion des Bauteilgewichts umgesetzt werden. Die nötige Prise Innovation erhalten Sie bei VMR.

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