CAD-Modellierung für Funktionsteile

CAD ist die Route, wenn dein Teil passen, tragen oder mit anderen Teilen zusammenspielen muss. Wann CAD passt, was parametrisches Modellieren und exakte B-rep-Geometrie bringen, und welche Angaben wir für ein maßhaltiges Ergebnis brauchen.

Leestijd6 Min. Lesezeit

Categorie3D-Modellierung

CAD-Modellierung beschreibt dein Teil in exakten Maßen und Passungen und ist damit die Route für alles, was passen, tragen oder mit anderen Teilen zusammenspielen muss. Wie genau der Druck danach wird, hängt vom Verfahren ab: als Größenordnung um ± 0,5 % bei FDM und um ± 0,15–0,3 % bei SLA. Ein CAD-Modell legt die Form exakt fest, als B-rep (boundary representation): mathematisch genaue Flächen und Kurven, die ein geschlossenes Volumen umschließen, mit der Einheit fix eingebaut. Das macht es zur verlässlichsten Grundlage für ein Funktionsteil, und deshalb schickst du so ein Modell am besten als STEP und nicht als STL: ein STL ist eine Dreiecksannäherung, ein STEP die echte Form.

Das Wort, das dabei ständig fällt, ist „parametrisch“. Das heißt einfach: das Modell ist aus Maßen und Beziehungen aufgebaut und nicht aus fertigen Formen. Änderst du ein Maß — etwa einen Schraubendurchmesser — passt sich der Rest mit an. Genau das willst du bei Teilen, die später noch geändert oder in Varianten gefertigt werden. Für eine rein dekorative oder organische Form ist CAD dagegen halt oft umständlich; da passt Scannen oder freies Modellieren besser.

Parametrisch modellieren und B-rep

Ein parametrisches Modell ist aus einstellbaren Maßen und ihren Beziehungen aufgebaut, nicht aus einer festen Form — änderst du ein Maß, ändert sich das Modell mit. Die Geometrie darunter ist eine B-rep: eine exakte, von der Auflösung unabhängige Beschreibung von Flächen und Kurven, die ein echtes Volumen bilden, im Unterschied zur Dreiecksannäherung eines Netzes.

Wann CAD die richtige Route ist

CAD ist stark bei allem, was passen oder funktionieren muss: Gehäuse, Halter, Adapter, Montagehilfen und Teile mit Bohrungen, Gewinde oder Klemmverbindungen. Weil die Geometrie exakt ist, bleiben Maße und Passungen verlässlich, und wenn du STEP mitschickst, können wir bei Toleranzen und Spiel mitdenken. Für Funktionsbauteile ist das der übliche Weg.

Weniger geeignet ist CAD für stark organische Formen, Gesichter oder natürliche Texturen. Die sind mit Maßen fast nicht zu fassen; da ist 3D-Scannen die logische Route, und aus dem Netz führt Reverse Engineering wieder zurück Richtung CAD.

Passt CAD zu deinem Teil?

Geeignet für

Passungen und Montage
Bohrungen, Gewinde und Klemmverbindungen
Gehäuse und Adapter
Teile, die in Varianten kommen
Alles, was maßhaltig sein muss

Nimm lieber einen Scan bei

Stark organischen, freien Formen
Gescannten Gesichtern und Skulpturen
Natürlichen Texturen und Reliefs

Was du mitschickst

Je konkreter deine Angaben, desto verlässlicher wird das Modell. Brauchbar ist:

Maße oder eine Skizze mit den wichtigsten Abmessungen; von Hand gezeichnet ist völlig in Ordnung, solange die Maße klar sind.
Eine technische Zeichnung, wenn du eine hast, mit Toleranzen auf den Maßen, die kritisch sind.
Die Passungen: wo schließt das Teil an etwas anderes an, und wie streng oder lose soll das sitzen?
Funktion und Einsatz: nimmt das Teil Last auf, kommt es in Wärme oder ins Freie? Das bestimmt Material und Wandstärke mit.
Eine Referenz: ein Foto mit einem Referenzmaß daneben, oder gleich das alte Teil selbst.

Sag dazu, welche Maße kritisch sind und welche Luft haben. Das verhindert, dass ein Teil zwar mit der Zeichnung zusammenstimmt, aber nicht mit dem, was du eigentlich gemeint hast. Ein Lineal neben dem Teil auf dem Foto kostet nix und erspart uns beiden eine Rückfrage.

Eine Skizze ist noch kein druckbares Modell

Eine 2D-Zeichnung oder ein Foto ist ein guter Ausgangspunkt, aber noch keine 3D-Datei, die du drucken kannst. Unsere 3D-Modellierung macht daraus ein maßhaltiges, druckbares Modell; was dein Teil dafür braucht, klären wir bei der Anfrage.

So läuft ein Entwurfsauftrag

Gibst du das Modellieren ab, fängt es bei dem an, was du mitschickst: je vollständiger Maße, Skizzen und Anwendung, desto gezielter wird das erste Modell. Daraus entsteht eine druckfertige 3D-Datei. Stimmt etwas noch nicht, schauen wir uns das an — wie viele Durchgänge das braucht, hängt vom Teil ab und klären wir bei der Anfrage. So kommst du in ein paar Schritten von Information zu einem Modell, das du auch bestellen kannst.

Denk vorher über Varianten nach. Weißt du schon, dass später verschiedene Größen oder Ausführungen dazukommen, sag das dazu, damit das Modell parametrisch darauf eingerichtet wird. Ein gut aufgesetztes parametrisches Modell erspart dir bei jeder Variante das Zeichnen von vorn.

Von CAD zum gedruckten Teil

Ein CAD-Modell exportierst du am besten als STEP, damit exakte Form und Maße erhalten bleiben. Für ein Funktionsteil ist das mehr wert als ein STL, weil Spielraum bleibt, über Passungen und Toleranzen mitzudenken. Wie die Druckrichtung danach die Festigkeit beeinflusst und warum du die Belastungsrichtung am besten dazusagst, steht bei Schichtrichtung und Festigkeit. Hast du schon ein Modell, lad es im Drucktool hoch und lass die Druckbarkeit beurteilen; hast du nur Maße oder eine Skizze, übernimmt unsere 3D-Modellierung den Schritt davor.