CAD-modellering uitgelegd:de juiste ontwerpsoftware kiezen voor 3D-printen

Wat is CAD-modellering en waarom is het een essentieel hulpmiddel voor digitale productie? Ontdek de soorten CAD-software die beschikbaar zijn om ideeën naar de fysieke wereld te brengen via digitale 3D-modellering. Vind de juiste softwaretools voor uw toepassing.

Wat is CAD-software? 

Met CAD (Computer Aided Design), ook wel 3D-modellering genoemd, kunnen ingenieurs en ontwerpers realistische computermodellen bouwen van onderdelen en samenstellingen voor complexe simulaties en digitale productie. Modellen gemaakt met CAD kunnen worden geproduceerd als fysieke componenten met 3D-printen, CNC-bewerkingen en spuitgieten. 

CAD-software kan een breed scala aan parameters simuleren, waaronder sterkte- of temperatuurbestendigheid, voordat er fysieke modellen zijn gemaakt. Met CAD-software kunt u sneller en kostenefficiënter werken, zonder concessies te doen aan de kwaliteit van uw componenten.

Wat is solide modellering? 

Solide modellering creëert solide 3D-modellen alsof het echte onderdelen zijn, met een logische workflow die vergelijkbaar is met de processen die zouden worden gebruikt om het onderdeel te vervaardigen. Sommige van deze bewerkingen omvatten extruderen, boren en draadsnijden. Solide modellen kunnen objecten van elkaar snijden, samenvoegen en van elkaar aftrekken om het gewenste onderdeel te creëren.

Een ander voordeel van solide modellering is dat het meestal parametrisch is, wat betekent dat wijzigingen of parameters in elke fase van het modelleringsproces worden opgeslagen en op elk moment kunnen worden bewerkt. Hierdoor kunnen kenmerken van het model snel worden gewijzigd zonder dat u het onderdeel helemaal opnieuw hoeft te maken.

Assemblagemodellering is een belangrijke fase bij het modelleren van solide modellen, waarbij afzonderlijke onderdelen kunnen worden samengevoegd en complexe modellen kunnen worden gevormd. Assemblages kunnen worden gebruikt om standaardcomponenten zoals bevestigingsmiddelen of lagers in te voegen, die rechtstreeks van de fabrikant zijn gedownload. Bewegingselementen kunnen ook worden toegepast op assemblages, waardoor gedetailleerde bewegingsanalyse kan worden gebruikt om de mechanische prestaties van het ontwerp te evalueren.

Solide 3D-modelleringsproces met behulp van Fusion 360 CAD-software

Wat is oppervlaktemodellering? 

Oppervlaktemodellering wordt meestal gebruikt voor meer esthetische kenmerken van een product. Het is veel eenvoudiger om meer organische en vrije vormgeometrie te creëren met dit soort CAD-software. Veel van de beperkingen die bij solid-modellering worden aangetroffen, zijn geen probleem bij oppervlaktemodellering, maar dit gaat wel gepaard met een prijs die soms minder nauwkeurig is.

Zoals de naam al doet vermoeden, houdt oppervlaktemodellering zich alleen bezig met de oppervlakken van het onderdeel, zonder solide binnenkant. Zodra het onderdeel echter voldoende oppervlakken heeft om het onderdeel te sluiten, kan het worden gevuld en vervolgens worden gebruikt voor 3D-printen. Bij het ontwikkelen van ontwerpen met behulp van oppervlaktemodellering kan het moeilijk zijn om terug te gaan en wijzigingen aan te brengen, omdat dit meestal niet parametrisch is.

Elk type modelleringssoftware heeft voor- en nadelen. Afhankelijk van het type ontwerp dat wordt geproduceerd, moet hiermee rekening worden gehouden. Soms is het nodig om zowel solid- als oppervlaktemodellering te gebruiken om de voordelen van beide te combineren.

Oppervlaktemodellering van een vrije vorm

Wat is beeldhouwen (organisch modelleren)?

Beeldhouwen, of organisch modelleren, wordt voornamelijk gebruikt voor het creëren van vrije-vormoppervlakken met ingewikkelde details, zoals karakters, sieraden of organische vormen uit de natuur.

Beeldhouwsoftwarepakketten zoals Pixologic's ZBrush of Autodesk's Mudbox zijn ontworpen met klassiek beeldhouwen in gedachten. Ze stellen digitale beeldhouwers in staat om te beginnen met een gesimuleerde bal klei en een drukgevoelig tekentablet of monitor te gebruiken om hun object te manipuleren met penselen die klassieke beeldhouwgereedschappen weerspiegelen voor het verplaatsen, toevoegen of verwijderen van materiaal van hun object.

Met behulp van deze hulpmiddelen kunnen kunstenaars sculpturen maken die bestaan uit tientallen miljoenen polygonen die zelfs de meest ingewikkelde details vastleggen.

Karakterbeeldhouwen met ZBrush

Wat is de beste CAD-software voor 3D-printen?

Er zijn veel CAD-programma's om uit te kiezen, elk met zijn eigen voordelen en industriële niches. Laten we de meest voorkomende CAD-softwareopties opsplitsen op basis van hun belangrijkste voordelen en veelvoorkomende bestandstypen. 

Software Beschrijving Gemeenschappelijk bestandstype Solidworks is industriestandaard engineeringsoftware die wordt gebruikt voor het modelleren van onderdelen en assemblages. Het bevat simulatiefuncties en teken- en montagetools. .sldprt .sldasmslddrw Autodesk AutoCAD, een softwarepakket voor 2D en 3D CAD, wordt gebruikt in een breed scala van industrieën, door architecten, projectmanagers, ingenieurs, grafisch ontwerpers en vele andere professionals. .dwt .dwg Inventor heeft zeer vergelijkbare functies als Solidworks, met professioneel 3D mechanisch ontwerp, tekentools en productsimulatietools. .ipt .iam .idw Autodesk Fusion 360 is vergelijkbaar met Solidworks, met de toevoeging van geïntegreerde productietools en beeldhouwtools. Het is ook gratis beschikbaar voor studenten, enthousiastelingen, hobbyisten en startups. .f3d Sketchup is software op instapniveau die gemakkelijk te gebruiken is, maar wordt geleverd met basisfuncties. Het wordt voornamelijk gebruikt voor toepassingen zoals architectonische modellen en interieurontwerp. .skp Solid Edge biedt functionaliteit voor solide modellering, assemblagemodellering en 2D-orthografische weergave voor mechanische ontwerpers. Solid Edge is een directe concurrent van SolidWorks, PTC Creo en Autodesk Inventor. .prt .asm PTC Creo is een pakket ontwerpsoftware met een focus op productontwerp voor discrete fabrikanten. De suite bestaat uit apps, die elk een aparte reeks mogelijkheden binnen productontwikkeling bieden. .prt .asm Onshape is een volledig online CAD-softwarepakket. Het maakt uitgebreid gebruik van cloud computing, waarbij rekenintensieve verwerking en weergave via servers wordt uitgevoerd. Cloud Only Rhino is een multifunctionele, vrije-vorm-oppervlaktemodellerer voor engineering, architectuur en sieradenontwerp. .3dm ZBrush is een hulpmiddel voor digitaal beeldhouwen dat 3D/2.5D-modellering, textuur en schilderen combineert. Het belangrijkste verschil tussen ZBrush en meer traditionele modelleringspakketten is dat het meer op beeldhouwen lijkt. .obj Autodesk 3ds Max is een professioneel 3D computer grafisch programma voor het maken van 3D animaties, modellen, games en afbeeldingen. .3ds .max

Al deze CAD-programma's kunnen STL- of OBJ-bestanden uitvoeren voor 3D-printen, evenals STEP- en IGES voor CNC-productie.

Welke CAD-programma's gebruiken professionals?

Bij het ontwikkelen van dit artikel hebben we een enquête gestuurd naar meer dan 750 ontwerpers en ingenieurs die Protolabs Network hebben gebruikt om te zien welke CAD-software zij verkiezen. Laten we de resultaten verkennen. 

Enquêteresultaten over CAD-software die door ingenieurs wordt gebruikt. Enquêteresultaten over CAD-software die door ontwerpers wordt gebruikt.

Uit het onderzoek bleek dat de meerderheid van de ingenieurs en ontwerpers Solidworks gebruikt voor CAD-ontwerp. Ingenieurs gaven vaak de voorkeur aan AutoCAD, Inventor en Fusion 360 (het enige gratis professionele CAD-softwarepakket op de lijst), terwijl Rhino het op één na populairste modelleringshulpmiddel voor ontwerpers bleek te zijn. Interessant genoeg verscheen Rhino niet op de lijst voor ingenieurs, ook al scoorde het een hoge score voor ontwerpers.

Veelgestelde vragen

Wat is de meest voorkomende CAD-software?

Hoewel er tegenwoordig een heleboel CAD-programma's beschikbaar zijn, is AutoCAD nog steeds de meest voorkomende. Het is een van de oudste en populairste software voor 3D-ontwerp en -tekenen.

Wat is de beste gratis CAD-software?

Als u geen toegang heeft tot duurdere bedrijfssoftware voor CAD-modellering, kunt u gratis opties gebruiken zoals Fusion 360 en SketchUp Free.

Wat is de beste CAD-software voor 3D-printen?

De krachtigste software voor 3D-printen die u waarschijnlijk zult vinden is Autodesk Fusion 360, waardoor het een voorkeurskeuze is voor ontwerpers, ingenieurs en architecten. Het is ideaal voor het ontwerpen en produceren van zeer efficiënte mechanische componenten, om maar een van de vele voordelen te noemen. Je hebt ook AutoCAD, de steunpilaar van de industrie die wordt gebruikt door ingenieurs en ontwerpers in vrijwel elke branche.

Afgezien van deze twee is nTopology een andere bruikbare software. Het is meer gericht op academische en professionele gebruikers en stelt u in staat ontwerpprocessen te creëren in plaats van objecten helemaal opnieuw op te bouwen, waardoor het optimaliseren van uw onderdelen veel efficiënter wordt.

Kan Protolabs Network 3D-bestanden maken van mijn ontwerpen?

Hoewel Protolabs Network DFM-analyses kan leveren op uw CAD-bestanden en technische tekeningen, kunnen we geen digitale modellen voor u maken op basis van tekeningen van uw onderdeel of fysieke componenten.

Meer bronnen voor ingenieurs

DFM-tips voor 3D-geprinte onderdelen met dunne wanden

Lees artikel

Wat is onder-extrusie bij 3D-printen?

Lees artikel

Simulatiesoftware in additive manufacturing

Lees artikel

FDM versus SLA 3D-printen

Lees artikel

De snelste 3D-printtechnieken

Lees artikel

Welke materialen hebben de beste herhaalbaarheid?

Lees artikel

Handleiding voor ontwerpen met het oog op productschaalbaarheid

Lees artikel

Wanneer 3D-printen gebruiken versus wanneer spuitgieten gebruiken

Lees artikel

3D-printen voor industriële doeleinden

Lees artikel

Wat is GD&T? Hoe productiefouten te verminderen en de kwaliteit te verbeteren

Lees artikel

Hoe ontwerp je onderdelen voor MJF (Multi Jet Fusion) 3D-printen?

Lees artikel

Wat is ontwerp voor maakbaarheid (DFM)?

Lees artikel

DFM-tips voor 3D-geprinte onderdelen met dunne wanden

Leer de minimale wanddiktevereisten voor FDM, SLA, MJF en SLS 3D-printen. Ontdek ontwerptips om dunwandige onderdelen te versterken en veelvoorkomende storingen te voorkomen.

Lees artikel

Wat is onder-extrusie bij 3D-printen?

Ontdek wat onder-extrusie bij 3D-printen is, waarom dit gebeurt, hoe u dit kunt oplossen en hoe u dit bij toekomstige afdrukken kunt vermijden.

Lees artikel

Simulatiesoftware in additive manufacturing

Met simulatiesoftware kunt u precies voorspellen hoe ontwerpen zullen presteren, lang voordat ze op de bouwplaat terechtkomen. In dit artikel wordt beschreven hoe deze krachtige digitale tool uw workflows kan transformeren, de kosten voor prototypen kan verlagen en ervoor kan zorgen dat u een voorsprong op de markt krijgt.

Lees artikel

FDM versus SLA 3D-printen

Of u nu prototypes maakt of onderdelen voor eindgebruik produceert, de keuze tussen FDM en SLA kan de kosten, ontwerpflexibiliteit en algehele kwaliteit bepalen. FDM staat bekend om zijn betaalbaarheid en toegankelijkheid, terwijl SLA vaak wint op detail- en oppervlakteafwerking. In deze gids verkennen we beide technologieën, zodat u de juiste oplossing voor uw project kunt vinden.

Lees artikel

De snelste 3D-printtechnieken

Als het om 3D-printen gaat, is snelheid niet alleen een luxe, maar vaak de belangrijkste factor voor ingenieurs. Processen zoals binder jetting en DLP zijn baanbrekend qua snelheid, terwijl SLS en FDM de efficiëntie en complexiteit voor functionele onderdelen in evenwicht brengen. Lees meer in dit kennisbankartikel over hoe u snel en nauwkeurig in 3D kunt printen.

Lees artikel

Welke materialen hebben de beste herhaalbaarheid?

Op zoek naar consistentie en voorspelbaarheid in uw onderdelen? Bekijk onze gids over herhaalbaarheid, waarin de materialen worden belicht die keer op keer op dezelfde manier presteren.

Lees artikel

Handleiding voor ontwerpen met het oog op productschaalbaarheid

Hoe kun je een onderdeel of product maken dat klaar is om van prototype naar productie te gaan? Bekijk ons ​​artikel met tips en trucs voor ontwerpen met schaalbaarheid in gedachten.

Lees artikel

Wanneer 3D-printen gebruiken versus wanneer spuitgieten gebruiken

Ontdek waar u rekening mee moet houden bij het maken van een keuze tussen 3D-printen en spuitgieten, de voordelen van elke productiemethode en meer.

Lees artikel

3D-printen voor industriële doeleinden

Leer meer over de voor- en nadelen van verschillende methoden voor industrieel 3D-printen, materialen die veel worden gebruikt en meer

Lees artikel

Wat is GD&T? Hoe productiefouten te verminderen en de kwaliteit te verbeteren

Wat is geometrische dimensionering en tolerantie (GD&T) en hoe wordt het gebruikt? Dit artikel onderzoekt de basisprincipes van hoe en wanneer u GD&T kunt gebruiken om de beste resultaten te behalen met de productie van op maat gemaakte onderdelen.

Lees artikel

Hoe ontwerp je onderdelen voor MJF (Multi Jet Fusion) 3D-printen?

Met Multi Jet Fusion (MJF) 3D-printen kunnen zeer nauwkeurige, complexe industriële onderdelen efficiënter (en mogelijk kosteneffectiever) worden gemaakt dan andere industriële 3D-printprocessen. Dit artikel behandelt het ontwerpen van onderdelen voor MJF, algemene toepassingen van de technologie en de belangrijkste best practices.

Lees artikel

Wat is ontwerp voor maakbaarheid (DFM)?

Design for manufacturing (DFM) betekent dat er bij productie een design-first benadering wordt gevolgd. In dit artikel bekijken we het totale DFM-proces, de noodzakelijke stappen voor een succesvol resultaat, voorbeelden van goed uitgevoerde DFM en hoe u het meeste uit uw eigen processen kunt halen.

Lees artikel

Klaar om uw CAD-bestand om te zetten in een onderdeel op maat? Upload uw ontwerpen voor een gratis, directe offerte.

Ontvang direct een offerte