Programmi modellazione 3D

Eine komplette Übersicht über 2D und 3D CAD-Programme mit kostenlosen Downloads, um direkt mit dem passenden Programm zu starten

Die meisten produzierenden Unternehmen verwenden heutzutage ein CAD-Programm. Dieses dient zur Entwicklung neuer Produkte oder gar zum Entwurf kompletter Produktionsanlagen und -hallen. Für viele Unternehmen stellt sich daher über kurz oder lang die Frage, welches CAD-Programm für die anfallenden Aufgaben und Herausforderungen am besten geeignet ist.

I programmi CAD sono utilizzati da quasi tutte le aziende che hanno bisogno di progettare un prodotto, un edificio o un impianto e di creare la documentazione corrispondente. Questi programmi sono utilizzati sia per la progettazione di nuovi prodotti che per la pianificazione dettagliata di interi impianti di produzione e fabbriche. Poiché un’azienda deve spesso padroneggiare diverse sfide con un programma CAD, si pone sempre la questione di quale programma CAD sia più adatto per i compiti da svolgere. Pertanto, ecco una panoramica completa di cosa sono i programmi CAD, quali tipi di programmi CAD esistono e per cosa possono essere usati.

I programmi CAD in sintesi

CAD Programme – Eine kurze Einführung

CAD-Programme gibt es in vielen Variationen, wobei zunächst grundsätzlich zwischen 2D- und 3D- CAD-Programmen unterschieden wird. Weitere Unterscheidungskriterien ergeben sich durch die enthaltenen Funktionen und die Arbeitsweise der Software. Dabei richten sich die Funktionen an der Art der Planung aus, die mit dieser CAD-Software durchgeführt werden soll. Bei der Arbeitsweise unterscheiden sich die Programme in der Strukturierung der Planung und deren entsprechender Speicherung.

Was ist ein CAD-Programm?

Die Abkürzung CAD (engl. computer-aided design) steht für computergestützte Konstruktion. Dabei werden mit einem Computer und einem passenden CAD-Programm konstruktive Aufgaben durchgeführt. Diese Programme dienen meist zum Entwurf sowie zur Planung eines Produkts. Der Anwender erzeugt damit eine Konstruktionszeichnung (2D CAD) oder ein Modell (3D CAD). Generell werden diese dann zur Herstellung des jeweiligen Produkts, wie beispielsweise einer Maschine, eines Roboters oder eines Autos, verwendet.

Wer nutzt CAD-Programme?

CAD-Programme werden überwiegend von Unternehmen aus den Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus, der Produktentwicklung und -fertigung, der Architektur, der Konsumgüter, des Fußbekleidungs- und Schuh-Designs, der Industrieausrüstung, der Konstruktionsautomatisierung, der Automobil- und Zulieferindustrie sowie der öffentlichen Versorgungsunternehmen genutzt. Dabei sind die Anwender hauptsächlich Ingenieure, Architekten, Bauzeichner, Konstrukteure sowie Technische Zeichner.

Wer nutzt CAD-Programme?

Wofür wird ein CAD-Programm genutzt?

Ein CAD-Programm wird zur Erzeugung und Anpassung von 3D-Modellen oder 2D-Zeichnungen genutzt. Diese Tätigkeiten fallen typischerweise während des Konstruktionsprozesses an, wobei die Modelle oder Zeichnungen das jeweilige Produkt sowie einzelne Bauteile maßstabsgetreu abbilden. Die erzeugten Modelle und Zeichnungen werden dann im weiteren Prozess z.B. durch Simulations-Software analysiert und anschließend für die direkte Produktion einzelner Bauteile verwendet.

Ein CAD-Programm verfügt über unterschiedliche Module oder Funktionsblöcke, mit denen sich sehr individuelle sowie spezielle Aufgaben lösen lassen. Dazu gehören zum Beispiel auch Aufgaben aus den Bereichen der Konstruktionsanalyse, Berechnung, Simulation, 3D-Druck oder der Fertigung (z.B. CNC oder Waterjet).

Was sind die Vorteile eines CAD-Programms?

Der große Vorteil bei der Verwendung eines CAD-Programms sind die akkurat und einheitlich aussehenden Grafiken, die durch die normgerecht und maßstabsgetreu erstellten Zeichnungen entstehen. Änderungen sind dabei schnell und einfach durchführbar und eine perspektivische Darstellung oder verschiedene Ansichten sind einfach zu erzeugen. Durch heranzoomen großer Bauteile können selbst Details eines Produktes korrekt und effektiv eingeplant werden.

CAD-Programme im Überblick

CAD-Programme können grundsätzlich in drei Kategorien aufgeteilt werden. Dies sind 2D-Konstruktion, 3D-Modellierung und 3D-Anlagenbau.

Programmi per creare disegni CAD bidimensionali e dettagliarli con dimensioni, tabelle, immagini o note. Può essere esteso da moduli specifici per l’industria.

Programmi per la creazione di modelli CAD tridimensionali, che permettono una migliore ottimizzazione dei componenti attraverso diverse simulazioni o una più facile esportazione per diversi metodi di fabbricazione.

Programmi CAD per la creazione di piani tridimensionali molto grandi per la pianificazione della fabbrica e la costruzione di impianti, in cui i modelli CAD sono collegati per formare impianti completi.

2D CAD-Programme (2D-Konstruktion)

Mit den 2D CAD-Programmen erfolgt eine Konstruktion in Form von 2D-Geometrien. Für detaillierte Ansichten eines Bauteils werden Ansichten aus unterschiedlichen Perspektiven erzeugt. Eine typische 2D-Zeichnung enthält in der Regel Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht des Entwurfs und kann auch Schnittansichten enthalten, um die inneren Merkmale des Entwurfs zu veranschaulichen. Durch Schnittdarstellungen können die einzelnen Bauteile im Querschnitt dargestellt werden. Die Zeichnung wird unter Verwendung verschiedener Linienstile in Übereinstimmung mit internationalen Zeichnungsstandards erstellt. Zum Beispiel dicke Linien für Bauteilumrisse, dünne Linien für interne Details, eine Strichpunktlinie für als Mittellinie und gestrichelte Linien für versteckte Details.

Damit die Zeichnung für Fertigungszwecke verwendet werden kann, enthält die Zeichnung auch detaillierte Abmessungen, einschließlich Fertigungstoleranzen. Es können auch Textnotizen hinzugefügt werden, um den Entwurf vollständig zu definieren. Wenn die Zeichnung eine Baugruppe darstellt, enthält sie in der Regel auch eine Tabelle mit den Teilen, die für die Herstellung der Baugruppe benötigt werden. Für große Entwürfe kann mehr als eine Zeichnung erforderlich sein, um sie vollständig zu definieren.

Die heutigen 2D CAD-Programme besitzen häufig die Möglichkeit, einzelne 2D-Zeichnungen zu parametrisieren. Damit können beispielsweise komplette CAD-Zeichnungen nur durch das Anpassen einzelner Bemaßungen automatisch angepasst werden. Dafür muss jedoch eine Vorlage-Zeichnung mit den entsprechenden Parametern anstatt der Bemaßungen erzeugt werden.

Der-Maßstab-einer-technischen-Zeichnung-ist-entscheidend
2D CAD-Programme

CAD-Zeichnungen werden in Form von Dateien abgespeichert, wobei diese vom Speicherverbrauch her gesehen recht kompakt ausfallen und zwischen wenigen Kilobyte bis hin zu mehreren Megabyte groß werden können. Die beiden gängigsten Austauschformate zwischen den einzelnen CAD-Programmen sind die Formate DWG und DXF, wobei jedes CAD Programm meist ein eigenes natives Format mitbringt. Zusätzlich bieten 2D-Konstruktionszeichnungen den Vorteil, dass sie auf Papier ausgedruckt oder geplottet werden können.

Einer der größten Pluspunkte eines 2D CAD-Programmes gegenüber 3D CAD Programmen ist die hohe Performance. 2D-Konstruktionszeichnungen können auch bei einem sehr hohen Detaillierungsgrad typischerweise sehr performant verarbeitet werden, wogegen 3D CAD Programme viel Speicherplatz und eine hohe Performance benötigen. Dementsprechend müssen auch die für die 2D Konstruktion genutzten Computer keine hohen Anforderungen erfüllen.

Kostenloses 2D CAD-Programm

Das kostenlos verfügbare 2D CAD-Programm M4 PERSONAL beinhaltet eine umfangreiche Palette an CAD-Funktionen. Diese Software ist für den privaten Einsatz kostenlos. Sollte der Wunsch bestehen, die erzeugten CAD-Zeichnungen dennoch kommerziell zu nutzen, so können diese durch einen Online-Service in die gängigen Formate DXF oder PDF konvertiert und damit auch für eine kommerzielle Nutzung freigeschaltet werden. Für den schnellen Einstieg in dieses CAD-Programm stehen Video-Tutorials zur Verfügung.

2D CAD-Programm für Unternehmen

Unternehmen nutzen CAD-Programme mit einem höheren Umfang an Automatisierung. Diese Systeme sollen auch die notwendige Flexibilität mitbringen und sich der individuellen Systeminfrastruktur anpassen. Das 2D CAD-Programm M4 DRAFTING ist ein intelligentes CAD-System und verfügt über eine umfangreiche Palette an Funktionen und Modulen. Zusätzlich bekommen M4 DRAFTING Kunden einen Zugang zu einem umfassenden Service, einer deutschsprachigen Hotline und profitieren von umfangreichen Schulungsangeboten.

3D CAD-Programme (3D-Modellierung)

Mit 3D CAD-Programmen erfolgt eine Konstruktion auf Basis von dreidimensionalen Objekten oder Modellen. Diese werden mit Hilfe einzelner Funktionen in die passende Form und Größe gebracht. Die maßstabsgetreue Modellierung der Bauteile bietet eine realitätsnahe Darstellung des einzelnen Bauteiles. Eines der größten Vorteile von 3D CAD-Programmen ist, dass auch Anwender aus nicht technischen Bereichen sich Bauteile oder zukünftige Projekte sehr viel realitätsnäher vorstellen können als auf einem herkömmlichen 2D-Plan, der nur eine Ansicht des Bauteils darstellt.

Wie bei der 2D-Konstruktion, kommen bei der Detaillierung innerhalb der 3D-Modellierung auch Bemaßungen oder Notizen zum Einsatz, um die Größe des Modells sichtbar darzustellen. Natürlich stehen darüber hinaus viele weitere Funktionen zur Verfügung, mit denen sich die Modelle beispielsweise realitätsgetreu rendern lassen. Hier existieren für nahezu jeden Bereich der Konstruktion passende Module oder Erweiterungen.

Neben der sogenannten direkten Modellierung, bei der die Modelle manuell erzeugt und auch angepasst werden, gibt es auch CAD-Programme, die eine parametrische Modellierung ermöglichen. Diese durch die Eingabe von numerischen Werten geprägte Darstellung bietet den Vorteil, dass durch einfaches Verändern einzelner Bemaßungen Anpassungen am Modell einfach und direkt vorgenommen werden können.

Programmi modellazione 3D
3D Pumpe aus einem CAD Programm

Die 3D-Konstruktionsdaten werden von 3D CAD-Programmen in Form einzelner Dateien gespeichert. Diese Dateien können je nach Detaillierungsgrad sehr groß ausfallen, wobei der verbrauchte Speicher zwischen mehreren Megabyte und mehreren Terabyte liegen kann. Um den Speicherplatz zu entlasten, sind viele CAD-Programme dazu übergegangen, die Modelle in Form von Baugruppen zu speichern. Dabei werden die einzelnen Bauteile als einzelne kleinere Modelle abgelegt. Für die Konstruktion wird dann die gesamte Baugruppe geöffnet, in der dann die einzelnen Modelle referenziert sind und entsprechend durch das CAD-Programm an die passende Stelle geladen werden.

Die Performance spielt bei der Verarbeitung von 3D-Modellen eine sehr große Rolle. Denn hochauflösende und detaillierte Modelle, die noch dazu aus sehr vielen Bauteilen bestehen, benötigen eine hohe Rechenkapazität und entsprechende 3D-Grafikperformance. Aus diesem Grund wird oft sehr performante Hardware benötigt. Und auch wenn die 3D-Modelle durch die Verwendung von Baugruppen effektiver gehandhabt werden können, so entstehen beim Datenaustausch oft Performanceprobleme, da Baugruppen dann beispielsweise wieder als ein einzelnes STEP 3D-Modell ausgegeben werden.

Top 3D CAD-Programm testen

Das 3D CAD-Programm Creo Parametric von PTC bietet bereits in der Basisversion eine umfangreiche Funktionspalette. Diese Software unterstützt die parametrische und die direkte Modellierung. Auch bietet die Software eine umfangreiche Palette an Zusatzmodulen, mit denen sich nahezu jeder Bereich der Konstruktion, Simulation oder Fertigung abdecken lässt. Zum Testen der 3D CAD-Software Creo Parametric steht eine kostenlose Testversion zur Verfügung.

3D Anlagenbau-Programme (3D-Anlagenbau)

Con i programmi di impiantistica 3D, i progetti si basano anche su oggetti o modelli tridimensionali. A differenza del CAD 3D classico, qui i modelli 3D non vengono modellati direttamente, ma vengono utilizzati in una pianificazione 3D molto grande di un intero impianto o fabbrica. Qui la maggior parte della pianificazione si basa su cataloghi già inclusi, che contengono molti modelli tipici per la costruzione di impianti o la pianificazione di fabbriche. Questi sono parametrici, cioè vengono adattati ai requisiti richiesti durante il caricamento e integrati nel progetto.

3D Anlagenbau Programme
progettazione di fabbriche in 3D

Oltre alla pura pianificazione 3D, questi programmi supportano anche il layout basato di dati di progetto 2D. Questo perché la pianificazione del layout di impianti o fabbriche è spesso effettuata in CAD 2D. Questo è spesso fatto per le ragioni di performance già menzionate. In un programma di progettazione di impianti 3D, il layout 2D può ancora essere creato nel solito modo. Il sistema prende le informazioni dal layout 2D e carica automaticamente tutti i componenti 3D nella pianificazione 3D. Ciò significa che gli utenti di tali sistemi possono anche beneficiare dei vantaggi della pianificazione di layout 2D veloce e performante e allo stesso tempo godere di tutti i vantaggi della pianificazione 3D.

Auch 3D Anlagenbau-Programme bieten eine volle Palette an Detaillierungsfunktionen. Diese konzentrieren sich stark darauf, die Informationen in der Planung zum Beispiel durch Attribute weiter zu detaillieren. Dadurch kann das System die Daten fertigungsgerecht aufarbeiten und dann in Form von Stücklisten oder 2D-Zeichnungsableitungen exportieren. Der große Vorteil hierbei ist, dass dabei auch spezielle Dokumente, wie Rohrleitungsisometrien oder Rohrbiegetabellen, mit erzeugt werden können.

Im Vergleich zu den anderen Systemen speichern 3D Anlagenbausysteme die Planung als eine Projektdatenbank und nicht in Form eines Modells oder einer Baugruppe. Diese Projektdatenbank wird typischerweise vom System selber verwaltet und kann beispielsweise einfach die Form eines Dateiordners auf einem Speicher-Laufwerk haben, in dem dann alle zum Projekt zugehörigen Daten gespeichert werden. Der Vorteil liegt hier in einer sehr hohen Performance, die eine solche Architektur bietet. So kann die Planung ohne die Größeneinschränkungen eines Modells oder einer Baugruppe erfolgen und somit auch durchgängig größenunabhängig durchgeführt werden. Werden 3D-Modelle aus anderen CAD-Systemen in der Planung verwendet, so sind diese nur eine Referenz in der Datenbank. Zusätzlich werden die eingeplanten Katalogkomponenten nicht als tatsächliche 3D-Modelle eingeladen, sondern in Echtzeit vom System auf Basis der in der Datenbank gespeicherten Informationen in 3D angezeigt.

3D Anlagenbau Programm

La performance è di grande importanza in un programma per la progettazione di impianti 3D. A tal fine, questo tipo di programma CAD fornisce una serie di funzioni con le quali si possono realizzare impianti molto grandi con alte prestazioni. Quando si apre un progetto, il sistema non carica direttamente tutto e lo visualizza sullo schermo, ma l’utente decide proattivamente su quale parte di esso vuole lavorare. Una zona, un gruppo o un sistema specifico possono essere selezionati e poi visualizzati in dettaglio. Se si vogliono aumentare ulteriormente le prestazioni, i singoli modelli possono essere semplificati durante il loro caricamento oppure si agisce sul livello di dettaglio in cui il progetto deve essere visualizzato.

3D CAD-Programm für Anlagenbau und Fabrikplanung

Das 3D Anlagenbau-Programm M4 PLANT bietet eine umfangreiche Funktionspalette für eine größenunabhängige Planung. Die Software bietet Pakete für den Anlagenbau, den Rohrleitungsbau oder die Fabrikplanung. Damit lässt sich eine Anlage oder Fabrik sehr schnell planen. Dabei bleibt die Qualität der Planung durch die enthaltene Kollisionsprüfung oder die umfangreichen Stücklisten stets bewahrt. Zusätzlich bietet die Software umfangreiche Export- sowie Visualisierungsmöglichkeiten.

FAQ – Häufig gestellte Fragen zum Thema CAD-Programm

Cos'è esattamente un programma CAD?

L’abbreviazione CAD (computer-aided design) sta per progettazione assistita dal computer. I lavori di progettazione vengono eseguiti con un computer e un programma CAD adatto. Questi programmi sono di solito utilizzati per progettare e pianificare un prodotto. L’utente crea un disegno di costruzione (CAD 2D) o un modello (CAD 3D). Generalmente, questi vengono poi utilizzati per fabbricare il rispettivo prodotto, come una macchina, un robot o un’automobile.

Chi usa i programmi CAD?

I programmi CAD sono usati principalmente da aziende nei settori dell’ingegneria meccanica e impiantistica, dello sviluppo e della produzione di prodotti, dell’architettura, dei beni di consumo, del design di calzature, delle attrezzature industriali, dell’automazione delle costruzioni, dell’industria automobilistica e dei fornitori di servizi pubblici. Gli utenti sono principalmente ingegneri, architetti, designer, progettisti e disegnatori tecnici.

Quali sono i vantaggi di un programma CAD?

Il grande vantaggio di usare un programma CAD è la grafica accurata e dall’aspetto uniforme che risulta dai disegni creati secondo gli standard e in scala. Le modifiche possono essere effettuate rapidamente e facilmente, una vista prospettica o diverse viste sono facili da creare. Con lo zoom su grandi componenti, anche i dettagli di un prodotto possono essere progettati correttamente ed efficacemente.

A cosa serve un programma CAD?

Un programma CAD è utilizzato per creare e modificare modelli 3D o disegni 2D. Queste attività si verificano tipicamente durante il processo di progettazione, per cui i modelli o i disegni rappresentano il prodotto e i singoli componenti in scala. I modelli e i disegni generati vengono poi analizzati nel processo successivo, ad esempio da un software di simulazione, e successivamente utilizzati per la produzione dei singoli componenti.

Esiste un programma CAD gratuito?

Il programma CAD gratuito M4 PERSONAL è un prodotto potente che offre l’intera gamma di funzioni CAD per uso privato e non commerciale (ad esempio per scopi educativi nelle scuole e per progettisti per hobby).

Fazit:

CAD-Programme bringen für Unternehmen und Anwender beträchtliche Vorteile mit sich. Für den Anwender bedeutet das erhebliche Zeitersparnis bei Änderungen oder auch bei Wiederholteilen. Obwohl die Effektivität eines CAD-Programms stark von der jeweiligen Aufgabenstellung abhängt, haben sie sich vor allem bei komplexen Projekten immer wieder bewährt.