Gitterstrukturen für 3D-Druck-Leichtbau auf Knopfdruck

Neues Additive-Manufacturing-Tool kann interne und externe Gitterstrukturen für den 3D-Druck-Leichtbau – sogenannte Lattice – auf Knopfdruck erzeugen.

Der deutsch-französische Software-Entwickler Core-Technologie hat die 4D-Additive-Software um ein Tool erweitert, das Gitterstrukturen für Leichtbauteile und Implantate automatisch erzeugen kann. Mit dem neuen Advanced Lattice Modul werden interne und externe Gitterstrukturen, sogenannte Lattice, auf Knopfdruck erzeugt. Das neue Tool umfasst Honeycomb, Gyroid, Stern und viele anderen Lattice-Muster.

Ein Großteil der fortschrittlichen Gitterstrukturtypen ist aufgrund der Komplexität ausschließlich mit 3D-Druckverfahren realisierbar. Die Software 4D-Additive erzeugt verschiedene Strukturen für die technische Anwendungen. So erhalten integrale Bauteile durch Lattice-Strukturen optimierte Eigenschaften, wie zum Beispiel ein geringeres Gewicht und übernehmen zusätzliche Funktionen, die sonst nur durch Baugruppen erreicht werden.

Mögliche Zusatzeigenschaften sind die mechanische Energie-Absorption von Stößen und Biegungen, die Absorption von mechanischen Schwingungen, der Leichtbau von Metallstrukturen, Wärmedämmung, Wärmeableitung und Wärmeaustausch, Speicherung von Wärme-Energie, schwammartige Strukturen zur Speicherung von Gasen, Katalyse und Destillation, Implantate zur Verbindung mit der schwammartigen Struktur der Knochen sowie neue Gestaltungsmöglichkeiten für Industriedesigner.

Nach Überzeugung von Core-Technologie werden Lattice-Strukturen bei der Konzeption neuer Produkte künftig verstärkt zum Einsatz kommen. Das Gyroid-Muster zum Beispiel hat aufgrund seiner hohen Festigkeit für leichte interne Strukturen und der einfachen Druckbarkeit bereits Verwendung im 3D-Druck gefunden.

Der Vorteil von Gyroiden ist es, dass sie sich nie in der gleichen Schicht kreuzen und keine Stützstrukturen benötigen. Auch, wenn Bauteile hohe Festigkeit bei geringem Gewicht erfordern, sind gyroide Lattice-Strukturen vorteilhaft. Wenn Bauteile eine Druckfestigkeit aus Quer- oder beiden Richtungen benötigen, eignen sich kubische Muster. Falls nur eine senkrechte Druckfestigkeit erforderlich ist, werden dreieckige Muster verwendet.

Im Sinne der bestmöglichen Wärmeverteilung analysiert die neue 4D-Additive-Software Bauteile auf massive Zonen, um sie mit einer Hollow-Funktion auszuhöhlen und mit Gyroid-, Honeycomb, Stern- oder Gitterstrukturen aufzufüllen. Die Bedienung der Software ist einfach und die Berechnung der Gyroide erfolgt automatisch und innerhalb weniger Sekunden. So bieten die neuen Möglichkeiten durch Gitterstrukturen viele Vorteile für Konstrukteure und Designer.

gk