Zusammenfassung

Industrielle additive Fertigung funktioniert selten ernsthaft ohne eine eigene Softwareschicht. Diese Schicht ist kein klassisches CAD und kein Slicer für einen Hobbydrucker. Sie löst die Probleme, die mit dem schichtweisen Aufbau einhergehen, etwa die Bauteilorientierung, Stützstrukturen, das Verschachteln von Bauteilen im Bauraum, die Vorhersage von Verzug und Eigenspannungen, Laserbahnen für eine bestimmte Anlage und die Rückverfolgung der Historie jedes Bauteils.

Ein einzelnes Werkzeug leistet das selten alles. Die Arbeit erledigt eine Kette aus fünf Bausteinen: Design for AM, Baujobvorbereitung, Prozesssimulation, Anlagensteuerung und Qualitätskontrolle. Bei der Pulverbettfusion von Metallen ist die Verzugssimulation kein Luxus, sondern die Voraussetzung dafür, dass der Baujob überhaupt gelingt.

Der Markt für diese Software wurde 2025 und 2026 stark umgeordnet. Ansys gehört jetzt zu Synopsys, Altair zu Siemens, Simufact ist zu Cadence gewechselt, und 3D Systems hat Geomagic, Oqton und 3DXpert verkauft. Bevor Sie Ihren Prozess an ein Werkzeug binden, prüfen Sie, wer es heute entwickelt und welche Pläne es dafür gibt.

Warum eine eigene Softwareschicht nötig ist

CAD definiert Geometrie und Konstruktionsabsicht. Ein Desktop-Slicer wandelt ein Modell in Schichten und G-Code für eine bekannte Maschine um. Zwischen diesen beiden verlangt eine Industrieanlage eine ganze Reihe von Entscheidungen, die keines der beiden Werkzeuge abdeckt.

Wie orientieren Sie ein Bauteil so, dass die Stützstrukturen minimal und die Spannungen am wenigsten gefährlich sind? Wie viele Bauteile passen in einen Baujob, damit sich die Maschinenzeit rechnet? Wo verbiegt sich das Bauteil, nachdem es von der Bauplatte getrennt wurde? In welcher Reihenfolge und mit welcher Leistung fährt der Laser jede Schicht ab? Zu welcher Pulvercharge gehört jedes Bauteil? Die Antworten entscheiden darüber, ob die additive Fertigung in einem Unternehmen wirtschaftlich ist oder ein teures Experiment. Wann sie sinnvoll ist, habe ich in Wann 3D-Druck sinnvoll ist und wann nicht beschrieben.

Fünf Softwarekategorien

All das kommt selten aus einem einzigen Werkzeug. Die meisten industriellen Anwender kombinieren mehrere Lösungen.

Design for AM, generatives Design und Topologieoptimierung. Werkzeuge wie nTop arbeiten mit impliziter Modellierung. Das bedeutet, dass die Geometrie durch eine mathematische Funktion statt durch ein Flächennetz beschrieben wird. So entstehen Gitterstrukturen und topologieoptimierte Formen, die klassisches CAD nur schwer darstellen oder in großem Umfang verarbeiten kann. Mehr dazu in Generatives Design in der Praxis.

Baujobvorbereitung. Hier werden die Bauteilorientierung festgelegt, Stützstrukturen erzeugt, mehrere Bauteile im Bauraum verschachtelt und der Baujob in Schichten zerlegt. Materialise Magics ist in diesem Bereich der langjährige Standard. Daneben stehen Dyndrite, Siemens NX und Autodesk Netfabb, das heute als Fusion with Netfabb verkauft wird.

Prozesssimulation. Sie sagt thermische Historie, Verzug und Eigenspannungen voraus, bevor Pulver und Maschinenzeit verbraucht werden. Bekannte Namen sind Ansys Additive, Simufact Additive, Amphyon und Netfabb Local Simulation, das Autodesk als eigenes Produkt für Metall-PBF und DED anbietet.

Anlagensteuerung und Baujobüberwachung. Diese Software wandelt einen vorbereiteten Baujob in Laserbahnen und Parameter für eine bestimmte Anlage um und überwacht den Baujob. Hier arbeiten die Anlagenhersteller mit eigener Software, ebenso Materialise mit seinen Build-Prozessoren und der Plattform CO-AM sowie neuere Anbieter wie Dyndrite.

Qualitätskontrolle. Diese Software vergleicht einen 3D-Scan oder CT-Scan mit dem ursprünglichen CAD-Modell. Sie zeigt Maßabweichungen, Porosität und Hohlräume, sogar innere Kanäle, die sich auf keine andere Weise messen lassen. Ein Beispiel ist Geomagic Control X, das seit 2025 zu Hexagon gehört. Die Verbindung zwischen Scannen und additiver Fertigung beschreibt der Artikel über Reverse Engineering und 3D-Scannen.

Kategorie Was sie löst Beispielwerkzeuge
Design for AM Gitterstrukturen, Topologieoptimierung, leichtere Bauteile nTop, Siemens NX, Dassault 3DEXPERIENCE
Baujobvorbereitung Orientierung, Stützstrukturen, Verschachtelung, Slicing Materialise Magics, Dyndrite, Siemens NX, Fusion with Netfabb
Prozesssimulation Verzug, Eigenspannungen, Geometriekompensation Ansys Additive, Simufact Additive, Amphyon, Netfabb Local Simulation
Anlagensteuerung Laserbahn, Parameter, Baujobüberwachung Software der Anlagenhersteller, Dyndrite, Materialise Build-Prozessoren
Qualitätskontrolle Vergleich eines Scans oder CT-Scans mit dem CAD-Modell Geomagic Control X, CT-Software

Die Softwarekette in der industriellen additiven Fertigung, von der Konstruktion bis zur Qualitätskontrolle, mit Beispielwerkzeugen

Materialise und Dyndrite, zwei unterschiedliche Ansätze

Materialise Magics ist der etablierte, technologieneutrale Standard für Daten- und Baujobvorbereitung. Er beruht auf Jahrzehnten Erfahrung in der additiven Fertigung und bietet Module für Stützstrukturen, Gitterstrukturen, Simulation und Automatisierung. Die aktuelle Version ist Magics 30.

Dyndrite unterscheidet sich in der Architektur. Die Software wurde von Grund auf mit neuer Logik geschrieben, statt eine ältere Basis zu erweitern. Sie nutzt einen vom Grafikprozessor beschleunigten Geometriekern, der direkt mit CAD-Daten arbeitet, ohne ein Dreiecksnetz als Zwischenschritt. Außerdem bietet sie Python-Zugriff, sodass sich Prozesse leicht automatisieren lassen.

Ich habe selbst sowohl mit Dyndrite als auch mit Software von Materialise gearbeitet. Die Geschwindigkeitsangaben von Dyndrite haben sich in meiner Arbeit als zutreffend erwiesen. Die Software ist äußerst schnell und einfach zu bedienen, und alles, was ich ausprobiert habe, lief im Vergleich zu dem, was ich gewohnt war, unglaublich schnell. Trotzdem sollte jedes Team solche Angaben vor einer Entscheidung an eigenen Bauteilen prüfen, und das gilt für jeden Anbieter. Wie eine neutrale Auswahl aussieht, habe ich in Was herstellerunabhängig bei der Anlagenauswahl bedeutet beschrieben.

Warum die Verzugssimulation beim Metalldruck entscheidend ist

Beim Laserstrahlschmelzen im Pulverbett (LPBF) schmilzt der Laser das Pulver, und die Schmelze erstarrt danach schlagartig. Zwischen der heißen Schmelzzone und dem kühleren umgebenden Werkstoff entstehen große Temperaturgradienten. Der Werkstoff dehnt sich ungleichmäßig aus und zieht sich ungleichmäßig zusammen. Weil er von den vorherigen Schichten und den Stützstrukturen gehalten wird, bleiben Eigenspannungen im Bauteil und bauen sich Schicht für Schicht auf.

Die Folgen sind bekannt:

  • Verformungen, die sich während des Baujobs über die Pulverschicht erheben und die Beschichterklinge treffen, was den Baujob stoppt und die Anlage beschädigen kann
  • das Verbiegen des Bauteils nach dem Trennen von der Bauplatte, der sogenannte Bananeneffekt
  • Rissbildung, wenn die Spannung die Werkstofffestigkeit übersteigt
  • das Ablösen des Bauteils oder der Stützstrukturen von der Bauplatte während des Baujobs
  • Bauteile außerhalb der Toleranz, die als Ausschuss enden

Die Simulation sagt all das vor dem Baujob voraus. Der Ingenieur kann dann die Orientierung ändern, die Stützstrukturen neu auslegen und eine bewusst vorverformte Geometrie exportieren. Nach dem Druck und dem Spannungsarmglühen erreicht ein solches Bauteil die Nennmaße. Eine unabhängige Studie aus dem Jahr 2025 an Ti6Al4V zeigte, dass die Simulation die Verformung mit einer Abweichung von bis zu 14 Prozent von den Messwerten vorhersagte und dass eine vorkompensierte Geometrie die Verformung um bis zu 70 Prozent verringerte.

Es lohnt sich, realistisch zu bleiben. Die Simulation senkt das Risiko deutlich, löst aber nicht alles. Bei komplexer Geometrie oder einer neuen Kombination aus Werkstoff und Parametern gibt es immer noch Überraschungen.

Deshalb halte ich den Metall-3D-Druck nach wie vor nicht für gut geeignet für die Lohnfertigung im klassischen Sinne. Wenn sich Form, Stützstrukturen und sogar der Werkstoff von Auftrag zu Auftrag ändern, ist es sehr schwer, den Erfolg der Baujobs stabil zu halten. Jede neue Kombination braucht eine neue Simulation und Abstimmung, nicht nur das Laden einer neuen Datei in ein bewährtes Rezept. Auch deshalb ist die Prozessqualifizierung in der Praxis bei Metall so wichtig.

Die Integration mit MES und ERP bleibt ein Schwachpunkt

MES ist das System, das die Fertigung in der Werkhalle steuert, ERP steuert die kaufmännische Seite des Unternehmens. Daten aus der additiven Fertigung liegen oft in proprietären Formaten vor. Jeder Anlagenhersteller hat in der Regel eigene Software und ein eigenes Format, wodurch digitale Inseln entstehen.

Klassische MES- und ERP-Systeme wurden für die subtraktive Fertigung gebaut, die linear, hochvolumig und vorhersehbar ist. Die additive Fertigung ist datengetrieben, mit CAD-Dateien, Bauparametern und Sensordaten. Hinzu kommt, dass sich die Werkstoffgenealogie ständig ändert, weil Pulver recycelt, gesiebt, gemischt und wiederverwendet wird. Ein klassisches Rückverfolgbarkeitsmodell kann dem nur schwer folgen.

Die Antwort der Branche sind AM-MES-Schichten, die sich über APIs an bestehende ERP- und PLM-Systeme anbinden, statt sie zu ersetzen, sowie Plattformen mit zentraler Datenhaltung wie Materialise CO-AM oder Oqton. Die Interoperabilität verbessert sich, aber die additive Fertigung ist in der Fabrik meist noch eine eigene Insel. Diese Lücke zu schließen ist aktive, unvollendete Arbeit. In Serbien und auf dem Westbalkan ist die Herausforderung größer, weil oft schon grundlegende MES- und ERP-Systeme nicht in vollem Umfang genutzt werden, wie ich in Der reale Stand der additiven Fertigung in der Region geschrieben habe.

Wem welche Software heute gehört

Die Eigentumsverhältnisse bei AM-Software haben sich in den letzten zwei Jahren schnell verändert. Das ist wichtig, weil der neue Eigentümer über Entwicklung, Lizenzpreise und Support entscheidet.

Datum Ereignis Was es für Anwender bedeutet
November 2024 Dyndrite und Nikon SLM Solutions kündigen die Integration von LPBF Pro auf Nikon-SLM-Anlagen an Offene Architektur, Steuerung der Laserbahn auf Vektorebene
März 2025 Siemens schließt die Übernahme von Altair ab Die Simulation von Altair wird Teil des Portfolios Siemens Xcelerator
April 2025 Hexagon schließt den Kauf der Geomagic-Software von 3D Systems ab Geomagic Design X und Control X sind jetzt Produkte von Hexagon
2025 Ursa Major unterzeichnet eine mehrjährige Vereinbarung über Dyndrite LPBF Pro Software wird zum Kern der AM-Strategie eines Raketentriebwerksherstellers
Juli 2025 Synopsys schließt die Übernahme von Ansys ab Ansys Additive ist jetzt Teil des Synopsys-Portfolios
Juli 2025 Desktop Metal beantragt Gläubigerschutz, Monate nach der Übernahme durch Nano Dimension Konsolidierung ist keine Garantie für Stabilität
September 2025 3D Systems kündigt den Verkauf von Oqton MOS und 3DXpert an Hubb Global Holdings an 3D Systems konzentriert sich auf 3D Sprint für Kunststoffe
Februar 2026 Cadence schließt die Übernahme des Geschäftsbereichs Design and Engineering von Hexagon ab Die MSC-Software, einschließlich Simufact, geht an Cadence

Darüber hinaus erhielt nTop im September 2024 eine Investition aus dem NVIDIA-Fonds NVentures und kündigte eine Integration mit NVIDIA-Technologien für Visualisierung und Simulation an.

Software, nicht die Anlage, ist die aktuelle Grenze

Immer mehr Menschen in der Branche sagen, dass heute die Software und nicht die Hardware die breitere Nutzung der additiven Fertigung begrenzt. Prognosen für 2026 heben KI-Agenten hervor, die komplette Arbeitsabläufe koordinieren sollen, sowie eine günstigere Softwareschicht, die Simulation und Qualitätskontrolle auf preiswertere Anlagen bringen soll. Das sind Vorhersagen, keine gesicherten Tatsachen. Wo KI wirklich hilft und wo nicht, habe ich in KI im 3D-Druck beschrieben.

Eine gesunde Portion Vorsicht sollten Sie dennoch behalten. Wenn ein Unternehmen schnell ein eigenes Softwarewerkzeug baut, statt ein bewährtes Produkt zu nutzen, ist das Ergebnis oft eine fragile, isolierte Lösung, die nur schwer mit dem Unternehmen mitwächst. Fachleute aus der AM-Softwarebranche haben genau davor gewarnt.

Meine Empfehlung ist einfach. Behandeln Sie Software als Investition, die der Anlage gleichwertig ist, nicht als Zusatz. Planen Sie bei Metall-PBF vom ersten Tag an Simulation und eine ernsthafte Baujobvorbereitung ein. Wählen Sie Lösungen mit offenem API-Zugriff, damit Sie sich nicht an ein geschlossenes System binden. Wenn Sie eine unabhängige Einschätzung dessen wünschen, was Ihr Werk wirklich braucht, sehen Sie sich die Beratung an.

Häufig gestellte Fragen

Reicht ein gewöhnlicher Slicer für den industriellen 3D-Druck? Für einfache Kunststoffbauteile oft schon. Für die Pulverbettfusion von Metallen und eine ernsthafte Serienfertigung nicht, weil ein gewöhnlicher Slicer keine Verzugssimulation, keine fortgeschrittenen Stützstrukturen, keine Verschachtelung und keine Rückverfolgbarkeit der Bauteile bietet.

Was ist Verzugssimulation im Metall-3D-Druck? Das ist eine Berechnung, die vor dem Baujob vorhersagt, wie sich ein Bauteil durch Eigenspannungen verformen wird. Auf dieser Grundlage werden Orientierung oder Stützstrukturen geändert oder eine vorverformte Geometrie exportiert, damit das Bauteil nach dem Druck die Nennmaße erreicht.

Wie genau ist die Verzugssimulation? Das hängt von Werkzeug, Werkstoff und Geometrie ab. Eine unabhängige Studie aus dem Jahr 2025 an Ti6Al4V maß eine Abweichung der Vorhersage von bis zu 14 Prozent und eine Verringerung der Verformung um bis zu 70 Prozent mit vorkompensierter Geometrie. Die Simulation senkt das Risiko, ersetzt aber nicht den Probebaujob bei neuen Bauteilen.

Was ist der Unterschied zwischen Materialise Magics und Dyndrite? Magics ist der etablierte, technologieneutrale Standard für die Baujobvorbereitung, mit Jahrzehnten Entwicklung und vielen Modulen. Dyndrite ist neuer und von Grund auf neu geschrieben, mit einem vom Grafikprozessor beschleunigten Geometriekern, der direkt mit CAD-Daten arbeitet, und mit Steuerung der Laserbahn auf Vektorebene.

Warum ist es wichtig, wem AM-Software gehört? Der Eigentümer entscheidet über Entwicklung, Lizenzpreise, Support und unterstützte Anlagen. Allein 2025 und 2026 haben Ansys, Altair, Geomagic, Simufact, Oqton und 3DXpert den Eigentümer gewechselt. Prüfen Sie daher vor einer Entscheidung, wer ein Werkzeug heute entwickelt.

Lässt sich AM-Software leicht in ERP- und MES-Systeme integrieren? Noch nicht. Die Daten liegen oft in proprietären Anlagenformaten vor, und klassische Systeme wurden nicht für datengetriebene Fertigung und Pulverrecycling gebaut. AM-MES-Lösungen mit API-Anbindung helfen, aber die Integration erfordert weiterhin Planung und Arbeit.

Sollte ein Unternehmen eigene 3D-Druck-Software entwickeln? Meist nicht als Ersatz für bewährte Produkte. Eigene Skripte und Automatisierung auf Basis bestehender Werkzeuge sind sinnvoll, aber ein in Eile intern gebautes Werkzeug wird oft zu einer fragilen, isolierten Lösung, die nur schwer mit dem Unternehmen mitwächst.

Quellen