Im achtzehnten Video des Weihnachtskalenders zum IoT-Haus-Projekt von Stern Didactic zeigt Nicolai Stern, wie sich die zuvor entwickelten generativen Designs in die reale Welt bringen lassen. Dabei steht der 3D-Druck im Zentrum: Über den integrierten Slicer von Autodesk Fusion können Druckaufträge direkt vorbereitet werden. Alternativ lassen sich die Modelle als STL-Dateien exportieren, um externe Slicer-Software wie MakerBot Print zu nutzen. Auf diese Weise wird das außergewöhnliche, von Algorithmen inspirierte Design des IoT-Hauses greifbar – Schicht für Schicht.
Organische Formen und generatives Design
Die Grundlage für den 3D-Druck bildet ein in Fusion 360 generiertes Volumenmodell mit organischen, fließenden Formen. Diese wurden im generativen Design-Arbeitsbereich erarbeitet und sind nun bereit für die additive Fertigung. Änderungen an den organischen Flächen lassen sich über den Werkzeugbereich im Konstruktionsteil von Fusion 360 jederzeit anpassen. Die leistungsstarke Historienfunktion über die Zeitleiste erlaubt es, Designänderungen auch nachträglich vorzunehmen, ohne das gesamte Modell neu aufbauen zu müssen.
Fertigungsmodell erstellen
Eine Neuerung im Fertigungsarbeitsbereich ist die Möglichkeit, ein Fertigungsmodell anzulegen. Dieses Fertigungsmodell ist von Änderungen am Konstruktionsmodell entkoppelt: Optimierungen für den 3D-Druck – etwa zusätzliche Stützstrukturen oder leichte Anpassungen an der Geometrie – wirken sich nicht auf das ursprüngliche Design aus. Diese Trennung ist besonders hilfreich, wenn zwischen Fertigungs- und Konstruktionsanforderungen ein Kompromiss gefunden werden muss.
Additive Fertigung mit Fusion 360
Der Weg zum 3D-Druck führt über den additiven Fertigungsprozess in Fusion 360. Stern wählt zunächst eine Maschine aus einer umfangreichen Bibliothek vorinstallierter 3D-Drucker – in seinem Beispiel einen Anycubic i3 Mega. Alternativ können eigene Druckerprofile hinzugefügt oder angepasst werden. Anschließend legt er die Bauplattform fest, auf der das Modell positioniert wird.
Fusion 360 berechnet nun den Werkzeugweg für den Druckvorgang. Der integrierte Slicer zeigt verschiedenfarbige Bereiche an, die beispielsweise Supportstrukturen oder die Außenkontur des Bauteils markieren. Anpassungen am Modell werden unmittelbar übernommen, sodass eine iterative Optimierung des Drucks möglich ist.
Ist alles fertig eingestellt, lässt sich der G-Code, also der druckerspezifische Maschinenbefehl, direkt aus Fusion heraus an den Drucker senden. Für Bildungsanwenderinnen und -anwender ist hierbei oft unbegrenzte Cloud-Render- und Verarbeitungsleistung verfügbar, was den Prozess zusätzlich vereinfacht.
Externe Slicer nutzen: MakerBot Print
Wer bereits mit einer bestimmten Hardware vertraut ist oder spezielle Features benötigt, kann das Modell auch als STL-Datei exportieren. Stern zeigt dies am Beispiel von MakerBot Print, einer externen Slicer-Software. Hier lassen sich wie gewohnt Parameter wie Wandstärke, Infill-Dichte und Supporteinstellungen anpassen. Selbst die Druckeranbindung an einen Cloud-3D-Drucker mit Kameraüberwachung ist möglich.
Mit einem Dual-Extruder-System kommt zudem der Vorteil ins Spiel, Stützstrukturen aus wasserlöslichem Material (PVA) zu drucken, während das eigentliche Bauteil aus PLA besteht. Das erleichtert das Entfernen der Supporte und ermöglicht komplexere Geometrien, ohne nachträgliche manuelle Nachbearbeitung.
Vom digitalen Modell zum gedruckten Bauteil
Nach dem Slicing und der Einstellung aller Parameter startet Stern den Druck. Die ersten Schichten lassen sich per Kamera überwachen. Die additive Fertigung macht das zuvor nur virtuell existente, generativ gestaltete Bauteil nun zum realen Objekt.
Fazit
Dieses Video verdeutlicht, wie flexibel und leistungsstark die in Fusion 360 integrierten sowie externen Slicer-Lösungen sind. Egal ob über den internen Weg oder mithilfe externer Software: Der 3D-Druck verwandelt die generativ entworfenen Strukturen des IoT-Hauses in ein reales Produkt. So schließen sich digitale Konstruktion, generatives Design und additive Fertigung nahtlos zu einer effizienten, modernen Arbeitskette zusammen.
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