Mit dem 3D-Druck lassen sich heute Bauteile herstellen, deren Form und Eigenschaften bisher nicht denkbar waren. Die Entwickler gehen noch einen Schritt weiter, wenn sie komplexe Gitterstrukturen für ihr Design verwenden. Auf diese Weise kann ein einziges Bauteil sehr unterschiedliche mechanische Eigenschaften haben. Zum Beispiel ist es an einer Stelle steifer als an einer anderen, aber das Produkt ist insgesamt leichter. Bauteile mit solch herausragenden Eigenschaften können nun auf der Entwicklungsplattform Synera (früher ELISE) automatisch entworfen werden. Zu diesem Zweck ist in die Plattform die Software des Anbieters Solo Lattices integriert.
Die Kombination dieser beiden innovativen Lösungen ermöglicht die technische Gestaltung hocheffektiver und fein abgestimmter Teile: Entwickler können Geometrien entwerfen, deren Herstellung bisher physikalisch unvorstellbar war. "Mit der Kooperation unserer Unternehmen heben wir die Produktentwicklung für 3D-gedruckte Teile auf ein neues Niveau", sagt Moritz Maier, Mitgründer und Geschäftsführer von Synera. Für die Entwicklung solch komplexer Gitterstrukturen wird eine spezielle Software benötigt. Solo Lattices aus Irland ist ein technischer Vorreiter auf diesem hoch innovativen Gebiet. Mit der Software des jungen Unternehmens können Gitterstrukturen im generativen Design erstellt werden. Gründer David Alarco: "Damit werden Ideen realisierbar, die bisher durch viele Einschränkungen verhindert wurden." Eine wichtige Anwendung ist die Medizintechnik. Hier sind die additiv gefertigten Implantate deutlich leichter und dennoch stabiler als bisherige Produkte. Und weil sie aufgrund der Gitterstruktur porös sind, werden sie vom Körpergewebe viel besser angenommen.
Für solche Implantate wird das Material, wie z. B. Titan, Schicht für Schicht in einer Gitterstruktur aufgebaut. Die Natur nutzt dieses Konstruktionsprinzip seit Millionen von Jahren, um bei Pflanzen die beste Kombination aus Materialeinsatz und Festigkeit zu erreichen. Heute gelingt den Ingenieuren das Gleiche - indem sie das Ausgangsmaterial mittels 3D-Druck schichtweise auftragen.
Die Integration von Solo Lattices in die Synera-Entwicklungsplattform erfüllt den Traum eines jeden Ingenieurs: Konstrukteure erhalten einen automatisierten und kontinuierlichen Arbeitsablauf für die Konstruktion zukunftsweisender Gitterstrukturen. Selbsttragende Gitterkonstruktionen verbessern die Möglichkeiten des 3D-Drucks, indem sie den Querschnitt reduzieren, die Verformung beim Sintern kontrollieren und den Prozess der Stützentfernung eliminieren. Auf Synera steht ihnen mit der grafischen Programmierung eine einheitliche Sprache für alle Arbeitsschritte zur Verfügung. So lassen sich Gitterstrukturen nahtlos integrieren und zum Beispiel mit einer Spannungsverteilung verknüpfen. So entsteht aus einem einzigen Material eine unterschiedliche Festigkeit an verschiedenen Stellen des Bauteils.