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Modellierverfahren

Bei 3D-CAD werden hauptsächlich zwei Modellierverfahren genutzt.

Zwei Modellierverfahren

Parametrisch Der Verlauf des Modellierungsprozesses wird zusammen mit den Formdaten gespeichert.
Nicht-parametrisch Jeder einzelne Befehl zur Erstellung einer Form wird wiederholt.

Parametrisch

Bei dieser Variante von 3D-CAD wird der Prozessverlauf während der Modellierung gespeichert. Da beim Drucken einzelne als Merkmale bezeichnete Formen kombiniert werden, wird dieses Verfahren auch als merkmalsbasierte Modellierung bezeichnet.
Da der Prozessverlauf gespeichert wird, verstehen Sie das Vorgehen bei der Erstellung anderer Elemente, auch wenn sie von jemand anders erstellt wurden. Zudem kann an nur einem Teil einer Komponente schnell eine Änderung vorgenommen werden, indem nur dieses Element korrigiert wird. Da bei der Erstellung von Modellen Korrekturen direkt mit berücksichtigt werden, ist dieses Verfahren in den ersten Phasen eher zeitaufwendiger als die nicht-parametrische Modellierung.

Sind Ihnen aber die Regeln und Tricks für die Erstellung von Formen nicht geläufig, können bei der Korrektur eines einzelnen Teiles Fehler auftreten oder es kann viel Zeit erforderlich sein, um Korrekturen durchzuführen. Daher ist die Eignung des parametrische CAD vom Benutzer abhängig.

Nicht-parametrisch

Bei dieser Variante von 3D-CAD wird der Prozessverlauf während der Modellierung nicht gespeichert.
Da bei diesem Verfahren der Druck durch Wiederholen der Formerstellungsbefehle erfolgt, ist eine intuitive Bearbeitung möglich. Jedoch ist eine parametrische Bearbeitung, bei der lediglich ein Teil einer Komponente geändert wird, nicht möglich.

Vergleich zwischen parametrisch und nicht-parametrisch

Generell ist der Arbeitsaufwand in den Anfangsphasen der Konstruktion bei der nicht-parametrischen Modellierung geringer, da Korrekturen nicht berücksichtigt werden. Allerdings ist in den sich anschließenden Phasen der Arbeitsaufwand beim parametrischen Modellieren geringer, da nur Parameter geändert werden müssen.
Dennoch kann auch bei der parametrischen Modellierung der Arbeitsaufwand groß sein (wie von der gepunkteten Linie in der Abbildung rechts gezeigt), wenn nämlich bei der Erstellung des Modells nachlässig vorgegangen wird und Daten beschädigt werden.
Wenn die parametrische Modellierung, bei der auch Korrekturen berücksichtigt werden, beherrscht wird, kann der erforderliche Arbeitsaufwand verringert werden.
In der jüngsten Vergangenheit wurde sogar eine 3D-CAD-Software entwickelt, die über die Funktionen beider Modellierverfahren verfügt, die des parametrischen, bei dem das Augenmerk auf die Verlaufsinformationen gerichtet ist, und die des nicht-parametrischen, bei dem die Funktionalität im Vordergrund steht.

Je nach dem Verfahren der Anfertigung bestehen selbst bei derselben Art der parametrischen Modellierung erhebliche Unterschiede.

Beispiel für die parametrische Modellierung

Sehen wir uns ein Beispiel für die parametrische 3D-CAD-Modellierung an.
Selbst für die Erstellung extrem einfacher Formen, wie etwa der Tasse rechts, gibt es mehrere Möglichkeiten. Wir werden zum Erstellen der Form zwei Verfahren verwenden und dann die Unterschiede vergleichen.

Beispiel für die parametrische Modellierung

Standard-Erstellungsverfahren

Beim Standard-Erstellungsverfahren wird die Tassenform wie folgt erstellt: „Skizzieren“ → „Extrudieren“ → „Skizzieren“ → „Schneiden“, wie nachstehend gezeigt.

Das normalste Erstellungsverfahren

2D-CAD nahe kommendes Erstellungsverfahren

Wenn die Querschnittsform genauso dargestellt wird wie ein 2D-CAD-Diagramm, kann die Form nach dem Verfahren „L-förmige Querschnittsform skizzieren“ → „Drehen“ erstellt werden, wie nachstehend gezeigt.

2D-CAD nahe kommendes Erstellungsverfahren

Einfluss der Unterschiede zwischen den Erstellungsverfahren

In diesem Fall kann gesagt werden, dass das Erstellungsverfahren (1) besser ist. Warum ist das Erstellungsverfahren (2) schlecht?

Tatsächlich zieht die Erstellung der Form durch Skizzieren zusätzliche Arbeit nach sich, wenn später Korrekturen vorgenommen werden müssen.
Sehen Sie sich beispielsweise den Fall an, wenn die Dicke des Tassenfußes geändert werden muss.
Bei Verfahren (1) brauchen Sie lediglich auf das Merkmal zu klicken und die Extrusionstiefe zu ändern. Dagegen müssen Sie bei Verfahren (2) eine neue Skizze anfertigen.

Bei einer einfachen Form wie dieser bestehen zwischen den beiden Verfahren keine allzu großen Unterschiede. Die Unterschiede zwischen diesen Verfahren werden allerdings umso größer, je komplizierter die Form wird. Die Erstellung der Form durch Skizzieren bewirkt, dass Korrekturen mehr Zeit erfordern.

Mit anderen Worten, der Trick bei der parametrischen Modellierung ist folgender:
• Fertigen Sie einfache Skizzen an und erstellen Sie die Form mithilfe von Merkmalen.
Auf diese Weise können Sie Modelle auf effiziente Weise erstellen.