Kostenlose Entwicklungssoftware 3-D-CAD für alle

Mit »DesignSpark PCB« steht im Online-Communityformat »DesignSpark« des Distributors RS Components bereits seit einigen Jahren ein kostenloses Tool für das Leiterplattenlayout zur Verfügung. Jetzt ergänzt RS dieses Angebot um »DesignSpark Mechanical«, eine 3-D-Entwicklungssoftware für mechanische Konstruktionen, und ermöglicht so 3-D für alle Interessenten.

Auch wenn das seit Jahren erfolgreiche Tool »DesignSpark PCB« von RS Components ein Elektronikwerkzeug für den Leiterplattenentwurf darstellt, ist der Distributor schon seit einiger Zeit auch auf dem Gebiet dreidimensionaler mechanischer Entwurfsmethoden unterwegs: Über die letzten Jahre haben die RS-Verantwortlichen eine umfangreiche Bibliothek von 3-D-CAD-Modellen für elektronische Bauelemente aufgebaut, die Entwickler kostenlos vom »DesignSpark«-Portal herunterladen können. So scheint es nur ein logischer weiterer Schritt, dass sich zum PCB- jetzt auch das Mechanik-CAD-Tool gesellt.
Und das hat es in sich: Laut Anbieter RS Components eignet sich das 3-D-Entwurfswerkzeug für umfangreiche Projekte und ist dennoch sehr leicht zu erlernen. Das sei wichtig, denn neben den enorm hohen Kosten für typische existierende 3-D-Werkzeuge stellten vor allem die hohen Investitionen in Einarbeitungszeit eine hohe Einstiegshürde dar. Daher haben bisher viele Entwickler keinen Zugang zu 3-D-Designlösungen, obwohl sie von 3-D-Modellierung vor allem bei anspruchsvollen Konzepten und Produkten enorm profitieren könnten. Das neu vorgestellte Tool »DesignSpark Mechanical« soll beide genannten Hürden überwinden. Es steht kostenlos zum Download bereit, und laut Angaben von RS Components sind in der Produktentwicklung beschäftigte Personen durch die einfache Anwendung innerhalb von wenigen Minuten mit der Software vertraut, ansders als bei herkömmlichen 3-D-CAD-Tools, die oft Einarbeitungszeiten von Wochen oder Monaten erfordern.
Auf den Erfolg der PCB-Software (laut Angaben von RS nutzen bereits mehr als 280 000 Anwender die Software DesignSpark PCB) wollen die Verantwortlichen aufbauen und streben noch höhere Ziele an. So gebe es momentan weltweit schätzungsweise rund 1,5 Millionen aktive 3-D-CAD-Systeme, weitere 20 Millionen Entwickler, die bisher kein 3-D-CAD-System nutzen, könnten aber von den Vorteilen eines Tools wie DesignSpark Mechanical profitieren. Der Hintergrund: Elektronik- und Mechanik-CAD wachsen immer mehr zusammen. War es bisher üblich, zunächst das elektronische Design fertigzustellen und dann erst in den Mechanikentwurf einzusteigen, ist der Ansatz heute immer öfter umgekehrt. Setzen die Ingenieure 3-D-Design so früh wie möglich in der Entwicklungsphase ein, können sie einen großen Teil der zeitaufwendigen Nachbearbeitung vermeiden, die in traditionellen Produktentwicklungsprozessen üblicherweise auftritt. Dadurch können neue Produkte schneller auf den Markt kommen, zudem ermöglicht das »STL«-Ausgabeformat von DesignSpark Mechanical sogar den direkten Export des Designs auf 3-D-Drucker.
Das CAD-Tool entstand in Kooperation mit dem Unternehmen Space-Claim, das flexible und erschwingliche 3-D-Modellierungssoftware für Ingenieure entwickelt. Es arbeitet mit der »Direct Modelling«-Methode,
die sich stark von herkömmlicher 3-D-CAD-Software auf Basis von Features oder Parametern unterscheidet.

Mittels der vier einfachen Befehle »ziehen«, »bewegen«, »füllen« und »verbinden« im Zusammenspiel mit Echtzeit-Darstellung und sofortigem Feedback können Entwickler geometrische Anordnungen erzeugen und ihre Ideen und Produktkonzepte einfach in 3-D untersuchen (Bild 1). Der auf das Wesentliche reduzierte Befehlsumfang in Verbindung mit vertrauten Windows-Shortcuts wie »cut/paste« oder »undo/redo« macht die Nutzung des Tools für neue Anwender in hohem Maße intuitiv.
Auch als ergänzendes 3-D-Werkzeug neben bereits eingesetzten 3-D-CAD-Tools lässt sich die Software nutzen, beispielsweise für das Erstellen früher Entwicklungskonzepte. Auf diese Weise lassen sich Engpässe in der frühen Entwicklungsphase vermeiden, weil auch Elektronikentwickler so Änderungen und Ergänzungen in Sekundenschnelle selbst durchführen können, anstatt darauf zu warten, dass die CAD-Abteilung mit den herkömmlichen 3-D-Tools das Design nacharbeitet. Nach Fertigstellung lassen sich die dreidimensionalen Entwürfe in STL exportieren, das Standard-Dateiformat für die schnelle Erzeugung von Prototypen und computergestützte Fertigung (CAM).

Auf der Basis von Stücklisten können sich Entwickler darüber hinaus Angebote durch Zugriff auf Komponenten aus den RS-Webseiten erstellt lassen. Auch der Import von Layout-Dateien aus jedem Leiterplatten-Designtool inklusive DesignSpark PCB im IDF-Format ist möglich.
Und die mehr als 38 000 3-D-Modelle aus der Online-Komponentenbibliothek von DesignSpark hat RS Components durch eine Zusammenarbeit mit dem 3-D-Content-Unternehmen TraceParts erweitert, wodurch die Anwender über das Online-CAD-Portal »tracepartsonline.net« Zugriff zu Millionen von Modellen im Format von DesignSpark Mechanical bekommen (Bild 2). DesignSpark Mechanical steht unter www.designspark.com/mechanical zum kostenlosen Download zur Verfügung, für technische Fragen und den Austausch mit anderen Anwendern bietet sich die DesignSpark-Community unter www.designspark.com an.

 Die Features der 3-D-Software in der Übersicht 
Direkt Modelling Methodology
Mit den Werkzeugen »Ziehen«, »Schieben«, »Füllen« und »Kombinieren« ist aktives 3-D-Design von einfachen Formen bis hin zu komplexen Formen und Oberflächen möglich. Ziehen- und Verschieben-Werkzeuge lassen sich für maximale Flexibilität sowohl auf der Fläche als auch am Rand ansetzen. Zudem können Hinweise für dünne Wände, verspiegelte Flächen oder konzentrische, abgerundete und abgeschrägte Abschlüsse hinzugefügt werden.
Stückliste/Bill of Materials
Erfasst automatisch die Stückliste, dadurch kann der Entwickler sofort ein Angebot von RS Components einholen. Die Kosten für ein Produkt abzuschätzen wird damit zu einem einfachen Bestandteil des Konstruktionsprozesses - von der ersten Idee bis zur Produktion.
Erstellung und Bearbeitung von 3-D-Querschnitten
Es besteht die Möglichkeit gedrehte, extrudierte und gekehrte Anordnungen zu erstellen, ohne jemals einen 2-D-Querschnitt zu ziehen. So lassen sich neue Konzepte ohne zusätzlichen Aufwand schnell skizzieren und in umfassendere 3-D-Konstruktionszeichnungen überführen.
Keine Einschränkungen bei den Kenngrößen
Anwender können die Dimensionen aller Kennwerte einfach am ausgewählten Element bearbeiten.  Es müssen keine komplizierten Systeme von auf sich bezogenen Rahmendaten erstellt werden. Verschiedene Nutzer können ihr eigenes Set für sie notwendiger Dimensionen einrichten und speichern.
Flexible Baugruppenstruktur
Teile lassen sich innerhalb einer Baugruppe drehen oder umkehren. Baugruppenstrukturen können sogar vor dem Zeichnen eines Profils erstellt werden. Anwender müssen sich  nicht sorgen, dass Beziehungen zwischen den einzelnen Komponenten Änderungen behindern könnten.
Design im Kontext
Unnötiges Wechseln zwischen den Modi ist überflüssig - mit den gleichen Werkzeugen lassen sich Baugruppen, Einzelteile, unterschiedliche Darstellungen und 3-D-Ansichten bearbeiten.
Import/Export
Import von PCB-Layout-Dateien über das IDF-Format, zudem Import von über 38000 Modellen aus dem RS-Katalog. Designs können im STL-Format exportiert werden, um einen schnellen Prototypenbau zu ermöglichen. 
■ 3-D-Modelle
Selbst erstellte Modelle lassen sich mit Modellen aus der »ModelSource«-Bibliothek von RS Components kombinieren.