Digitale Designprozesse auf Grundlage von CAD-Software haben die Schmuckbranche verändert und einen festen Platz im Schmuckdesign eingenommen. Zusammen mit dem 3D-Druck ermöglichen diese digitalen Technologien unbegrenzte kreative Möglichkeiten und uneingeschränkte Personalisierung.
Von allgemeinen CAD-Tools bis hin zu spezieller Software für das Schmuckdesign gibt es inzwischen Dutzende brauchbarer Alternativen mit jeweils eigenen Vor- und Nachteilen, Modellierungsansätzen und individuellen Anwendungsfällen. Werfen wir deshalb einen genaueren Blick auf die Angebote, damit Sie bei der Wahl einer virtuellen Designumgebung, die Sie vielleicht Ihre gesamte Laufbahn hindurch begleiten wird, die richtige Entscheidung treffen können.
Einführung in die digitale Schmuckherstellung
Das Schmuckdesign erforderte traditionell ein hohes Maß an handwerklichem Geschick und Kenntnisse in Verfahren wie Wachsmodellieren, Löten, Biegen, Weben und Steinsetzung, aber im Zeitalter der digitalen Transformation hat sich das geändert. Designs können mit modernen CAD-Systemen (computerunterstütztes Design) vollständig vorbereitet und von 3D-Druckern für schnelle Prototypen, Anprobemodelle und Feinguss in physische Teile umgesetzt werden.
Während für Multimaterialtechniken wie Intarsien, Drusen oder Mokume-Gane, Farbeffekte wie Sgraffito, selektive Oxidation, mehrfarbiges Eloxieren, Champlevé-Emaillieren oder Cloisonné mit nur einen Viertelmillimeter dünnen Drähten nach wie vor Handarbeit erforderlich ist, bieten digitales Schmuckdesign und 3D-Druck präzise und detaillierte Designs mit grenzenlosen geometrischen Möglichkeiten wie filigrane Maschen, ineinander greifende Teile, mechanische Verbindungen und komplexe mathematische Formen.
Digitale Schmuckdesigns können 3D-gedruckt und direkt gegossen werden.
Sofortige 3D-Vorschauen und 3D-Modelle für die Passung am selben Tag verleihen dem Kunden die Kontrolle, was die Entwicklungszeiten für personalisierten Schmuck verkürzt und die Kundenzufriedenheit erhöht. Durch die Fertigung kundenspezifischer Schmuckstücke können Nischenmärkte bedient werden, was zu einer explosionsartigen Zunahme von Online-Schmuck-Marken geführt hat. Juweliere hingegen können sich durch das Erlernen von Designtechniken für die betriebsinterne Fertigung unabhängig machen.
Einführung in das Gießen von 3D-gedruckten Schmuckmodellen
In diesem Whitepaper erfahren Sie, wie Sie mit 3D-gedruckten Modellen filigrane Schmuckstücke gießen und wie Direktfeinguss und Wachsausschmelzguss als Verfahren zur Herstellung von Gussformen funktionieren.
Arten von CAD-Software für das Schmuckdesign
Schmuckdesigner, die auf den digitalen Zug aufspringen, haben eine Fülle von Möglichkeiten, wenn es um unterstützende CAD-Software für Schmuck geht. Ausschlaggebend sind die Benutzerfreundlichkeit und die Eignung für das Design. Es gibt kostenlose Einstiegslösungen wie Tinkercad, CAD-Umgebungen speziell für das Schmuckdesign wie 3Design und Firestorm sowie Allzweck-Modellierer wie SolidWorks, Rhinoceros und Fusion 360, die auf eine große Bandbreite an Designarbeiten ausgerichtet sind, einschließlich Schmuck.
Ein großer Vorteil von Solid Modeling oder Festkörpermodellierung ist, dass die Designs vollständig parametrisch sind und alle Modellierungsschritte im Verlauf gespeichert werden. Bei der Constraint-basierten Modellierung werden alle Merkmale durch bemaßte Skizzen bestimmt, sodass das gesamte Design geändert werden kann, ohne dass wesentliche Teile neu gestaltet werden müssen. Darüber hinaus wird die gesamte Geometrie automatisch aktualisiert, wenn unterschiedliche Grundgrößen oder Produktvarianten angefordert werden. Weitere Vorteile dieser Systeme sind ihre Integration mit Renderern wie Keyshot und Druckvorbereitungssoftware wie PreForm. Der größte Nachteil bei der Verwendung von Solid Modeling für das Design von Schmuck ist, dass die Modelle oft zu geometrisch sind und ihnen die fließenden Oberflächenübergänge und Details fehlen, die das Schmuckdesign aufwerten.
Aus diesem Grund ist die polygonale Modellierung die bevorzugte CAD-Softwarelösung für die Erstellung organischer Schmuckdesigns. Statt einer Menge mathematisch konstruierter Festkörper und Flächen wird die Geometrie als Gitternetz gespeichert, das aus Eckpunkten, Kanten und Ebenen besteht. Diese können mit Low-Level-Befehlen oder mit High-Level-Modifikatoren, die sich global auf das Objekt auswirken, individuell bearbeitet werden. Gitternetz-Modellierer wie Maya und Modo bieten ein grenzenloses Potenzial für das Design organischer Formen, während Blender und ZBrush fortgeschrittene Sculpting-Funktionen bieten.
Fachleute des Schmuckdesigns erleben mit branchenspezifischen Lösungen wie 3Design, Firestorm und JCD eine weniger steile Lernkurve. Obwohl eine Benutzeroberfläche in Form eines Assistenten die Konstruktion wirklich individueller Geometrien erschweren kann, ermöglicht sie es, sich weniger auf den technischen und mehr auf den kreativen Aspekt zu konzentrieren, und gewährt dennoch umfassende Designoptionen. Sie eignen sich für die Herstellung aller Arten von Ringen, Armbändern, Ohrringen, Anhängern oder Colliers und bieten Optionen zum automatischen Einfügen von Edelsteinen sowie fortgeschrittene Verdoppelungen, Kronen- und Krappenfassungen, 3D-Texturierung, Aushöhlungen, Multipipe-Torsaden, Prägungen und andere Spezialeffekte, die für erstklassiges Schmuckdesign charakteristisch sind. Dies beschleunigt den Arbeitsablauf erheblich und macht die Software ideal für Kreative, die direkt mit ihrer Kundschaft zusammenarbeiten möchten.
Mit der Integration von CAD-Systemen im Prozess der Schmuckentwicklung sind diverse Vorteile verbunden:
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Schnellere Konzeptentwicklung: Geplante Designs lassen sich präzise in einen ersten visuellen Entwurf und 3D-gedruckte Anprobemodelle überführen.
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Visualisierung: Noch in der Entwicklungsphase wird es möglich, Kunden anhand hochrealistischer 3D-Renderings, Animationen oder Virtual-Reality-Präsentationen über den Status quo eines Produktdesigns zu informieren oder es ihnen vorzustellen. Fotorealistische Engines machen es möglich, Kompositionen zu optimieren, indem sie Brechung, Aberration, Chatoyance, Interreflexion und andere Effekte zwischen Edelmetallen und Edelsteinen simulieren.
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Geometrische Freiheit: Es sind komplexe Formen, Texturen und Modelle möglich, von denen mit traditionellen Techniken nur zu träumen war.
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Personalisierung der Produkte: Die Modelle können angepasst werden, um für Nischenmärkte oder einzelne Kunden eigene Varianten zu erstellen.
- Schnelle Herstellung: Durch den Einsatz digitaler Fertigungstechnologien wie 3D-Druck, die den manuellen Formenbau überflüssig machen, können Produkte schneller hergestellt werden. Urmodelle können nachgedruckt werden, um Detailverlust im Laufe der Fertigung zu vermeiden.
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Die Auswahl der besten Software für das Schmuckdesign
Die grundlegendsten Faktoren bei der Wahl der richtigen 3D-Software für das Design von Schmuck sind die Eignung für die beabsichtigte Geometrie, die Auswahl an schmuckspezifischen Funktionen, die Skalierungs- und Anpassungsmöglichkeiten, die Benutzerfreundlichkeit und das Budget.
Hinsichtlich ihrer Eignung für bestimmte Geometrien sind Volumen- oder Flächenmodellierer wie SolidWorks und Rhinoceros hervorragend für geometrische Formen und glatte, genau kontrollierte Oberflächen. Mit ihnen können alle Merkmalsabmessungen numerisch definiert werden. Polygon- oder Gitternetzmodellierer bieten zwar eine gewisse parametrische Kontrolle, erlauben aber meist eine direkte Manipulation der Formen, was den Arbeitsablauf in Richtung organischer Designs optimieren kann. Sie sind in der Regel weniger präzise und intuitiv, und manchmal kann eine schlampigere Modellierung genau das Maß an Imperfektion bringen, das Schmuck einen authentischeren Charakter verleiht. Für künstlerische Modelle mit realistischen Ornamenten von Pflanzen, Porträts, Tieren und dergleichen ist die Freiformmodellierung oft die beste Wahl. Einige CAD-Umgebungen bieten eine Mischung aus diesen verschiedenen Ansätzen. Mit ZBrush lassen sich zum Beispiel höchst komplizierte Designs entwerfen und gleichzeitig Edelsteinfassungen integrieren. Wenn komplexe Pavé-, Krappen- oder Halo-Fassungen für Edelsteine gefordert sind, bietet 3Design eine bessere Leistung. Das Grasshopper-Plugin von Rhino ermöglicht mathematisch oder biologisch inspirierte Formen und Modelle, die in keiner anderen Umgebung erreicht werden können.
Da der Einstieg in einen digitalen Arbeitsablauf eine große Umstellung sein kann, sind eine kurze Lernkurve und ein effizienter Modellierungsprozess von größter Bedeutung. In Unternehmen, die einen hohen Durchsatz benötigen, kann die Arbeit mit Gitternetzmodellierern mühsam werden, wenn es keine intuitiven Modellierungsfunktionen und Assistenten gibt, die den Nutzer schnell zum ersten 3D-Druck führen. Während einige CAD-Programme lediglich die Möglichkeit bieten, Edelsteine automatisch entlang von Kurven anzuordnen, erweitern Rhinoceros und 3Design dies noch mit der Option, dreidimensionale Oberflächen mit Edelsteinen zu versehen. Dies sind Schlüsselfunktionen, die Stunden an manueller Modellierungsarbeit sparen können.
Das letzte wichtige Auswahlkriterium ist der Preis, und da Spitzenprodukte wie 3Design, Firestorm, JCD und Maya Tausende von Dollar kosten, lohnt es sich, auch Low-Budget-Lösungen in Betracht zu ziehen. TinkerCAD ist kostenlos und bietet, obwohl es sich nur für primitive Formen eignet, zumindest eine Möglichkeit, in das digitale Schmuckdesign einzusteigen. Aus den exportierten Dateien können Wachsmodelle erstellt werden, und wenn sie nicht detailliert genug sind, können sie von Hand zu etwas Spektakulärem geschnitzt werden. Zu einem Preis von unter eintausend Euro ist Rhinoceros ein erschwingliches Paket, das in der Schmuckbranche zum Standard geworden ist. Je nach Einzelfall können sich auch teurere Plugins wie MatrixGold und Panther lohnen. Fusion 360 ist für Studenten, Startups und nicht-kommerzielle Nutzer kostenlos und bietet einen überraschend umfassenden Funktionsumfang für die Erstellung von 3D-Modellen sowie eine direkte Kopplung an die 3D-Druckvorbereitungssoftware PreForm.
Unsere Übersichtstabelle über CAD-Software für Schmuck zeigt den Funktionsumfang der einzelnen Programme für die organische und parametrische Modellierung, das Angebot an typischen Funktionen für das Schmuckdesign, die allgemeine Anwendererfahrung einschließlich der Benutzerfreundlichkeit und der Lernkurve, die Möglichkeiten zum Erstellen von kundenspezifischen Teilen und Variationen von einem Basismodell sowie die Kosten.
| Organisch | Parametrisch | Schmuck-spezifisch | Anwendererfahrung | Maßanfertigung und Individualisierung | Preis | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3Design | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ |
| Blender | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ |
| Firestorm | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ |
| Fusion 360 | ★☆☆☆☆ | ★★★☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
| JCD | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★★★★ | ★☆☆☆☆ |
| Maya | ★★★★★ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ |
| Modo | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ |
| Rhinoceros | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ |
| SolidWorks | ★☆☆☆☆ | ★★★★☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | ☆☆☆☆☆ |
| TinkerCAD | ☆☆☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★★★ | ☆☆☆☆☆ | ★★★★★ |
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CAD-Softwarelösungen für Schmuck im Vergleich
3Design
Entwickler: Type3
Veröffentlichung: Ende der 1990er Jahre
Plattformen: Windows, macOS
Ideal für: Professionelle Schmuckhersteller, CAD als Vertriebstool
Preis: ≈7000 €
3Design ist ein digitales Studio, das vollständig auf das Design von Schmuck zugeschnitten ist. Zu seinen Funktionen gehören benutzerdefinierte Erhebungsprofile, verdrehte Erhebungen, fortgeschrittener Sweep über mehrere Schienen, Torsaden und Geflechte mit mehreren Rohren, Spezialeffekte, Größenintervalle, eine Vielzahl von Pavé-Fassungen, Bohrungen, technische Zeichnungen, das Aushöhlen von Löchern und eine ausgefeilte 3D-Texturierung, basierend auf der Eingabe von Bildern oder Gitternetzen oder dem integrierten Texturgenerator. Es gibt über zwanzig Modifikatoren, um Objekte durch Biegen, Verdrehen, Verjüngen, Scheren, Dehnen, Quetschen, Kräuseln und mehr organisch zu verformen. Besonders hervorzuheben ist der Hüllendeformer, der volle Kontrolle über die Verformung der gesamten Form ermöglicht. Durch die Erweiterung mit 3Shaper Pro wird die Gestaltungsfreiheit durch ein Toolkit für die Freiformmodellierung noch erweitert. Und da 3Design parametrisch ist, werden die Steinfassungen reibungslos mitskaliert und können jederzeit geändert werden.
Die Benutzeroberfläche ist in das Ansichtsfenster eingebettet, um ein bildschirmfüllendes Erlebnis zu ermöglichen. Die symbolbasierten Bedienelemente sind leicht zu erlernen und führen den Nutzer durch die verschiedenen Schritte der Schmuckentwicklung. Da die Benutzeroberfläche schnell und einfach zu erlernen ist, ist 3Design das Programm der Wahl für Unternehmen, die Schmuck gemeinsam mit ihren Kunden entwerfen möchten. Ein Nachteil dieser Architektur ist, dass sie die Kreativität auf traditionelle Routinen und Bibliotheken beschränken kann.
3Design ist eine komplette CAD-Lösung für Schmuck, die parametrische und direkte Modellierung in einer intuitiven Benutzeroberfläche kombiniert.
Jewelry CAD Dream
Entwickler: Jewelry CAD CAM Masters (JCCM, LLC)
Veröffentlichung: 2011
Plattformen: Windows
Ideal für: Professionelle Schmuckhersteller, in Reihe angeordnete Edelsteine
Preis: ≈5900 €
Basierend auf einem der leistungsstärksten Systeme macht Jewelry CAD Dream seinem Namen alle Ehre und bietet eine überzeugende Mischung aus Modellierungsstrategien, die für die Herstellung von Schmuck optimal sind. Es bietet Standardwerkzeuge für Solid Modeling und Flächenmodellierung und ermöglicht das Bearbeiten von Ebenen, Versätzen, Abmessungen und anderen Merkmalen direkt im Ansichtsfenster. Mit Hilfe von Morphing-Tools können fließende organische Formen erstellt werden. Alternativ dazu stehen in der integrierten Bibliothek Hunderte von Basismodellen zur Verfügung.
Vor allem aber ist JCD das robusteste parametrische Modellierungssystem der Branche und mit seinem proprietären Merkmalsverlauf-System ist es so ziemlich die einzige Software, die Modelle mit mehr als 500 Edelsteinen reibungslos umsetzen kann, wie z. B. mehrreihige Colliers oder Lavalier-Anhänger. Kritische Designparameter können definiert und für die Anpassung durch den Endanwender auf ein Eingabefeld übertragen werden, das es erlaubt, die wichtigsten Aspekte jederzeit zu ändern. Das Modell wird ohne Störungen aktualisiert, auch beim Bearbeiten komplexer Oberflächenkrümmungen, die Edelsteinreihen beinhalten.
Das Programm enthält eine Vielzahl von schmuckspezifischen Tools und Assistenten für verschiedene Arten von Pavé-Fassungen wie Jelly-, Spring- und Micro-Pavé sowie für Kugelmuster, Baguette-Reihen, Halos, Azur- und Wabenfräser, Krappen, Lünetten und Drahtfassungen, Ketten, Stiftösen, Borten, Texturen, Lochungen, Milgriff, fortgeschrittene Textprägungen und einen Ringgrößenmesser. Texturen können erstellt werden, indem ein Bild zur Verwendung als Relief importiert wird, oder indem ein Gitternetz importiert wird, das entlang einer Oberfläche umgewandelt und multipliziert werden soll.
JCD generiert und repariert 3D-Druck-Dateien und fügt bei Bedarf Gusskanäle für Gussbäume hinzu. Es stehen ein fotorealistischer Renderer und 3D-Requisiten zur Verfügung, um der Anwendung mehr Glamour zu verleihen. Und trotz der Fülle an Funktionen und der parametrischen Tiefe bleibt die Benutzeroberfläche übersichtlich und relativ leicht zu erlernen.
JCD ist eine der leistungsfähigsten und schmuckspezifischsten Modellierungsumgebungen, die Fachleuten der Branche zur Verfügung stehen.
Rhinoceros
Entwickler: Robert McNeel & Associates
Veröffentlichung: 1998
Plattformen: Windows, macOS (mit eingeschränktem Funktionsumfang)
Ideal für: Professionelle Schmuckhersteller, komplexe Geometrien, rechnergestütztes Design
Preis: ≈1000 €, für Studierende ≈200 €
Rhino3D ist ein Freiform-Flächenmodellierer auf NURBS-Basis, der sich besonders für das Erstellen komplexer Formen eignet. Mit einer schier endlosen Liste von Funktionen ermöglicht er ausgeklügelte Sweep- und Lofting-Routinen. Aus diesen Gründen wird Rhino auch in der Automobilindustrie, der Konsumgüterbranche und in der Schifffahrt eingesetzt. Da das Programm über den Befehl „Rückgängig“ hinaus keinen Modellierungsverlauf speichert, kann das Vornehmen von Änderungen mühsam sein und erfordert einen erheblichen Kenntnisstand auf Anwenderseite.
Die Benutzeroberfläche ist ziemlich komplex und schwer zu erlernen. Wer neu in die CAD-Modellierung einsteigt, sollte damit rechnen, einige Wochen lang in Handbücher und Tutorials einzutauchen, um sich die Grundlagen zu erarbeiten. Die Vorteile in Bezug auf die Designqualität können jedoch enorm sein. Mit wachsendem Verständnis der Software baut man allmählich Routine mit den diversen Tastaturbefehlen und Möglichkeiten zur textbasierten Steuerung auf, die die Arbeit erheblich beschleunigen. Es ist sogar möglich, Skripte für benutzerdefinierte Funktionalitäten und Aktionsabläufe zu erstellen und zu implementieren.
Da es sich um eine Standardplattform für die Schmuckbranche handelt, gibt es eine aktive Online-Community und ein großes Angebot an Plugins von Drittanbietern. Bemerkenswert unter ihnen ist MatrixGold, und das nicht nur wegen des Preises von rund siebentausend Euro. Es nutzt die Rhinoceros-Engine, um komplexe, fließende Oberflächen zu erstellen, und fügt automatische Funktionen für die Erstellung von Schmuckstücken hinzu. Es gibt fortgeschrittene Einstellungen für Text, Pavé-Fassungen, Krappen, Kronen, Lünetten und Schliffe. MatrixGold geht weit über die Möglichkeiten von Rhinoceros hinaus und bietet Gitternetz-Modifikatoren zum Winden, Scheren und Verjüngen von Abschnitten, einen 3D-Texturierer auf der Grundlage von Bumpmaps, die intelligent auf eine Oberfläche skaliert werden können, einen Siegelring-Ersteller, ein Rendering-Studio, einen Profileditor, fortgeschrittene Schienen-Sweeps und das „Jali“-Werkzeug zum Verzieren eines Werkstücks mit Milgriff, Seil- oder Rohreffekten. Im Gegensatz zu Rhinoceros verfügt MatrixGold über einen parametrischen Verlauf, der jederzeit Änderungen und Skalierungen von Teilen zulässt, ohne einen Verlust zu riskieren. Die Erweiterung von MatrixGold mit CounterSketch, einem benutzerfreundlichen Programm zur Produktindividualisierung für den direkten Vertrieb, kostet weitere ca. fünftausend Euro, während das Modellierungs-Modul Clayoo noch knapp im dreistelligen Bereich liegt.
Eine Alternative ist das Add-on Panther3D, das zu einem Drittel des Preises dennoch ein umfassendes Toolset zum Erstellen aller Arten von Ringen und anderen Schmuckstücken bietet. Es führt den Nutzer durch das Erstellen von Edelsteinfassungen, Krappen, Schliffen und Größenoptionen und nutzt dabei die fortgeschrittenen Tools zur Oberflächenbehandlung von Rhinoceros für die Gestaltung individueller Basisformen und Details.
Bei rund 700 Euro ist RhinoJewel ein weniger kostspieliges Plugin mit interessanten Funktionen wie einer Edelstein-Bibliothek, Fassungen entlang von Kurven und Flächen mit verschiedenen Reihenwerkzeugen sowie einem Gewichtsschätzer.
2Shapes ist ein weiteres interessantes Software-Angebot, das ebenfalls in Rhino integriert werden kann und ab rund 500 Euro erhältlich ist. Es verwandelt Rhinoceros in ein Verkaufstool zur Produktpersonalisierung auf der Grundlage einer Bibliothek von 1200 Modellen, darunter Kathedralenfassungen, geteilte Schäfte, Bypass-Schäfte, Eternity-Ringe, Filigranschmuck, Text und Siegelringe. Diese können in Bezug auf Größe, Krappen, Edelsteinfassung, dem Profil-Editor und mehr an die Kundenwünsche angepasst werden.
Free Jewels ist ein kostenloses Plugin, das Rhinoceros ebenfalls um ein grundlegendes Toolset für Juweliere ergänzt. Das beste kostenlose Plugin für Rhino ist Grasshopper3D, besonders wenn es mit Peacock, Matrix, Lunchbox und Grasshopper Gold für das Schmuckdesign erweitert wird. Diese Add-ons enthalten viele notwendige Werkzeuge für das parametrische Schmuckdesign, wie z. B. Schliffe, Lünetten, Krappen, Pavé-Fassungen, gebogene Fassungen, Ketten, Milgriff, Siegelringe, Texturen und einen Wachsbaumgenerator. Grasshopper ergänzt die Lösung um eine node-basierte Flowchart-Oberfläche, in der anhand von Skripten komplexe Modelle erstellt werden können. Die Gitternetzmodelle können anschließend zur weiteren Optimierung für den 3D-Druck in das Hauptansichtsfenster von Rhinoceros zurückgeführt werden. Genau wie die Bedienung von Rhino selbst erfordert dies ein gewisses Fachwissen.
Rhino und seine verschiedenen Plugins bieten eine fast endlose Liste von Funktionen.
Firestorm CAD
Entwickler: 3D Space Pro
Veröffentlichung: 2008
Plattformen: Windows
Ideal für: Vorgefertigte Designs
Preis: ≈6,500 €
Firestorm macht den Eindruck einer vereinfachten Version von SolidWorks mit zusätzlichen Funktionen für das Schmuckdesign. Die meisten Formen werden durch das Zeichnen von 3D-Kurven erstellt, die mithilfe von Überblendungen und Füllungen in Flächen verwandelt werden können. Festkörper werden mit dem Ziehwerkzeug erstellt, das Skizzen in Körper extrudiert, die anschließend mit booleschen Operationen kombiniert werden können. Die direkte Manipulation von Kanten beschleunigt den Modellierungsprozess zusätzlich.
Anstatt von Null anzufangen, bietet Firestorm eine umfangreiche Bibliothek mit mehr als 4000 Grundmodellen für die Schmuckbranche. Es bietet die meisten Layout-Typen für Edelsteine und ermöglicht es, diese automatisch entlang von Kurven oder organischen Formen zu projizieren. Texte und Bilder können direkt auf das Werkstück geprägt werden, und individuelle 3D-Widgets können über eine Fläche vervielfacht werden, um eine komplexe dreidimensionale Textur zu erhalten.
Aufgrund der Beschränkung auf die wesentlichen Werkzeuge und Modifikatoren ist die Bedienung leicht zu erlernen. Obwohl die Funktionsstruktur nicht vollständig verlaufbasiert ist, können die meisten Aspekte des Designs immer noch geändert werden, was Firestorm CAD zu einem effektiven Werkzeug für den Vertrieb macht. Ein Nachteil ist, dass die Nutzerbasis und der Kundenservice im Vergleich zu Branchenführern wie Rhinoceros und 3Design nur begrenzt sind. Dank der vielen verfügbaren Schulungsvideos und der Einfachheit des Systems sind professionelle Anwender*innen jedoch in der Lage, ihre Vorstellungen innerhalb weniger Tage umzusetzen.
Firestorm erreicht eine maximale Modellierungseffizienz bei minimaler Komplexität und ermöglicht dennoch relativ komplizierte organische Formen und Edelsteinfassungen.
TinkerCAD
Entwickler: Autodesk
Veröffentlichung: 2011
Plattformen: Alle WebGL-fähigen Browser
Ideal für: Einsteiger
Preis: kostenlos
TinkerCAD ist eine kostenlose browserbasierte CAD-Lösung zur Erstellung, Bearbeitung und Neukombination einfacher Geometrien. Dieser modulare Ansatz führt zu vereinfachten Formen mit geringer Auflösung, kann aber ein interessanter erster Schritt für Einsteiger im Schmuckdesign mit digitalen Abläufen sein. Die Geometrie kann numerisch skaliert werden, um Basismodelle für Schmuckstücke zu erstellen. Anschließend können Ornamente und Muster manuell modelliert, gescribbelt oder aus der Cloud oder der eigenen Bibliothek importiert werden.
Dank einer Drag-and-Drop-Funktion zum Hinzufügen von Geometrien, einer begrenzten Anzahl von symbolbasierten Schaltflächen und eines Navigationstools ist TinkerCAD einfach zu verwenden und auch für absolute Anfänger*innen zugänglich. Da die verlaufbasierte oder parametrische Modellierung fehlt, ist es empfehlenswert, auf Anhieb ein endgültiges Modell anzustreben. Da TinkerCAD druckfertige STL- oder OBJ-Dateien liefert, können zusätzliche Nachbearbeitungen in Software für Gitternetzbearbeitung oder Sculpting wie MeshMixer oder ZBrushCoreMini erledigt werden.
TinkerCAD bietet einen ersten Einblick in die 3D-Modellierung mit einfachen Operationen, einem Scribbler und einer anregenden Objektbibliothek.
Fusion 360
Entwickler: Autodesk
Veröffentlichung: 2013
Plattformen: Windows (64 Bit), macOS
Ideal für: 3D-Druck
Preis: ≈500 € für 1-Jahres-Lizenz, kostenlos für Studierende und Startups
Fusion 360 ist Autodesks cloudbasierte CAD-Lösung, die für Studenten und Startups völlig kostenlos ist. Die Modelle lassen sich parameterbasiert definieren, zudem steht ein vereinfachter Chronologiebaum zur Verfügung, der bei der Arbeit mit Direktmodellierung deaktiviert werden kann. Als cloudbasierte CAD-Plattform bietet Fusion 360 zudem den entscheidenden Vorteil, dass alle ressourcenintensiven Operationen im Netzwerk ausgeführt werden und somit nicht von der Rechenleistung des Benutzercomputers abhängig sind.
Die modern gestaltete Benutzeroberfläche bietet sieben Arbeitsbereiche: Im Arbeitsbereich Model können Basismodelle konstruiert und mithilfe von Standardoperationen für Flächen und Volumenkörper maßlich eingeschränkt werden. Der Arbeitsbereich Sculpt erlaubt danach freie Anpassungen, insbesondere mit dem Werkzeug „Edit Form“ (Form bearbeiten). Der Nutzer kann nun einzelne Flächen und Eckpunkte des Gitternetzes manipulieren, während Fusion 360 für eine glatte Krümmung der Form sorgt. Ein weiteres Werkzeug, das sich perfekt für das Schmuckdesign eignet, ist der Befehl „Pipe“ (Leitung), mit dem sich automatisch organische, filigrane Drahtnetze zwischen den Knotenpunkten eines Gitternetzes erstellen lassen. Mit dem Werkzeug „Refold Faces“ (Flächen zurückfalten) können flache Modelle in gebogene Formen für Ringe oder Armbänder umgewandelt werden. Auch Muster sind möglich, fortgeschrittene Edelsteinfassungen und Details müssen allerdings manuell modelliert werden.
Es gibt weitere Arbeitsbereiche für Simulationen, generatives Design, Animationen, Rendering und Produktionszeichnungen. Fusion 360 ist leicht zu erlernen und eignet sich durch die direkte PreForm-Integration gut für 3D-druckbare Teile, wie Sie in unserem Tutorial sehen können.
Die Benutzeroberfläche von Fusion 360 ist intuitiv und bietet alle Basisfunktionen für den Einstieg in die Welt des 3D-Schmuckdesigns.
SolidWorks
Entwickler: Dassault Systèmes
Veröffentlichung: 1995
Plattformen: Windows
Ideal für: Geometrische Designs
Preis: ≈4000 € plus etwa 1200 € Jahresgebühr, für Studierende ≈100 € pro Jahr
SolidWorks ist die am weitesten verbreitete 3D-CAD-Software der Welt. Sie bietet zwar fortgeschrittenere Modellierwerkzeuge für Oberflächen und Volumenkörper als Fusion 360, wie z. B. Begrenzungsflächen und Abrundungen, aber es kann nichts direkt manipuliert oder modelliert werden. Bei der bedingungs- bzw. Constraint-basierten Modellierung werden sämtliche Formelemente mit ihren Parametern in einem Chronologiebaum festgehalten. Der Hauptvorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass das Modell im Falle von Überarbeitungen dynamisch aktualisiert wird, wenn sich die Designanforderungen ändern, und dass es jederzeit möglich ist, zu einem früheren Zustand des Modells zurückzukehren. Der verfahrenstechnische Arbeitsablauf erfordert im Gegensatz zu eher explorativen Ansätzen eine Art Ingenieursdenken und eine sorgfältige Planung.
Es gibt kein Programm zur 3D-Modellierung, das weniger nischenorientiert ist als SolidWorks; nichts darin ist speziell auf das Design von Schmuck zugeschnitten. Zwar gibt es einige Werkzeuge zum Erstellen von Mustern entlang von Kurven und auf ebenen Flächen, aber bei gekrümmten Flächen ist ein Workaround erforderlich. Die Optionen für 3D-Text sind begrenzt, und Illustrationen müssen oft neu gezeichnet werden, um dem Modell hinzugefügt werden zu können. Das automatische Prägen ist auf ebene und zylindrische Flächen beschränkt; für komplexe Oberflächen ist auch hier ein Workaround erforderlich. Teile können importiert werden, sodass es Sinn macht, eigene Bibliotheken für Edelsteine und dekorative Widgets zu erstellen.
In Bezug auf die Benutzerfreundlichkeit hat SolidWorks einen sehr logischen Weg gefunden, alle Funktionalitäten unter den verschiedenen Menüs und Registerkartenreihen zu gruppieren. Menüs durch Rechtsklick, Hotkeys und die verschiedenen Interaktionsmöglichkeiten klingen zwar wie nach einer unübersichtlichen Benutzeroberfläche, aber in Wirklichkeit sind sie erstaunlich effektiv und für fortgeschrittene Anwender*innen leicht zu erlernen. SolidWorks erbringt eine annehmbare Leistung beim Export von STL-Dateien für den 3D-Druck, auch wenn diese leicht nachbearbeitet werden müssen. Näheres zu den weiteren Möglichkeiten der Lösung finden Sie in unserem Tutorial zum 3D-Druck mit SolidWorks.
SolidWorks ist ideal für geometrische Schmuckformen.
Blender
Entwickler: NeoGeo
Veröffentlichung: 1994
Plattformen: Linux, macOS, Windows, Android, BSD
Ideal für: 3D-Druck, Rendering, beste kostenlose CAD-Lösung
Preis: kostenlos
Mit seiner Kombination aus fortgeschrittener Gitternetzmodellierung und Sculpting ist Blender sowohl für das Schmuckdesign als auch für den 3D-Druck attraktiv. Für Einsteiger oder jene, die eher mechanisch veranlagt sind, ist der Übergang zu Blender mit einer steilen Lernkurve verbunden. Bei der Polygonalodellierung können Gitternetze präzise gesteuert werden, um höchst komplexe Formen und Verzierungen zu erstellen. Sie können durch Biegen, Verdrehen, Verjüngen, Dehnen, Verziehen, Glätten und Wellen verformt werden.
Wie 3Design verfügt auch Blender über einen Hüllendeformer sowie Sculpting-Werkzeuge, mit denen Formen frei manipuliert werden können. Besonders erwähnenswert ist der Kurvenmodifikator, bei dem eine Form entlang einer Kurve gemorpht wird, um eine präzise Passung auf dem Schmuckstück zu erzielen. Da im Modifikatorstapel die Parameter für alle verwendeten Modifikatoren gespeichert werden, bleibt die Geometrie mit der Kurve verbunden, sodass sie jederzeit geändert werden kann. Generative Gestaltung ähnlich wie bei Grasshopper ist im neuen Arbeitsbereich Geometry Nodes möglich. Damit lassen sich komplexe Modelle erstellen, die in Edelsteinfassungen oder filigrane Gitter verwandelt werden können, wobei die Möglichkeiten des 3D-Drucks voll ausgeschöpft werden.
Im Vergleich zu kommerziellen Alternativen ist die Open-Source-Software Blender etwas schwieriger zu erlernen, etwas fehleranfälliger, wenn es um Funktionen wie boolesche Operationen geht, eingeschränkter bei den Sculpting-Funktionen und insgesamt besser für kleine Projekte geeignet. Dennoch bietet sie einen guten Einstieg, um den Weg zu einem organischen Arbeitsablauf bei der Schmuckmodellierung zu ebnen.
Blender bietet fortschrittliche Modifikatoren, die es Designern ermöglichen, organische Formen zu erzeugen.
ZBrush
Entwickler: Pixologic
Veröffentlichung: 1999
Plattformen: Windows, macOS
Ideal für: Sculpting, 3D-Texturen, bestes Preis-Leistungs-Verhältnis
Preis: kostenlos, ≈900 € oder Jahresgebühr von ≈360 €
ZBrush ist der unangefochtene Sieger, wenn es darum geht, plastische Designs wie Blumen, Reliefs, Porträts und Tiere zu erstellen. Darüber hinaus bietet es umfangreiche Tools zur Polygonmodellierung für hochgradig präzise Designs. Modellierungen können durch Kniffe, Abrundungen, Schrägen und Falten optimiert werden, um genau den richtigen Effekt zu erzielen. Geometrische Grundkörper können parametrisch erstellt werden, z. B. für verschiedene Größen, während das Lineal und die numerischen Eingabefelder für die nötige Genauigkeit sorgen.
Auch bei der Erstellung von 3D-Texturen ist ZBrush unübertroffen. Es bietet eine Bibliothek an Ornamentpinseln sowie die Möglichkeit, benutzerdefinierte Pinsel für die schnelle Texturierung von organischen Oberflächen zu erstellen. Mit Nanomesh kann eine abstimmbare Randomisierung der Textur erreicht werden. Im Kurvenmodus kann die Geometrie entlang eines Splines wiederholt und rotiert werden, was für Pavé-Fassungen und Ornamente nützlich ist. Importieren Sie Edelsteine und Krappenfassungen direkt mit Gem Cut Studio, und exportieren Sie sie zum Rendern direkt in Keyshot.
ZBrush ist ein einzigartiges Programm, das eine gewisse Lernkurve erfordert, aber wenn man es einmal beherrscht, ist es die Krönung der digitalen Handwerkskunst.
ZBrush vereint Gitternetzmodellierung und Freiform-Sculpting in einer erstklassigen Designumgebung.
Einführung in ZBrush für das Schmuckdesign: Detaillierte organische Formen gestalten und 3D-drucken
In diesem Webinar erklärt Tomas Wittelsbach, Experte für digitale Modellierung, wie die schnelle Iteration von Design, Druck und Gießen von Teilen im eigenen Haus seinen Arbeitsprozess verändert hat.
Maya
Entwickler: Autodesk
Veröffentlichung: 1998
Plattformen: Windows, macOS, Linux
Ideal für: Organische, filigrane Designs
Preis: ≈1700 €/Jahr
Ursprünglich für die Film- und Animationsindustrie gedacht, wird Maya zunehmend für 3D-Druckmodelle verwendet und ist dabei der fortschrittlichste Polygonmodellierer. Neben Sculpting-Werkzeugen und Modifikatoren wie Verdrehen, Streuen, Quetschen, Verjüngen, Abschrägen, Überbrücken und Biegen ist es möglich, Kurven auf Formen zu projizieren und kurvenbasierte Muster zu erstellen. MASH ist ein zusätzliches Toolkit zur Erstellung komplizierter prozeduraler Formen und Muster, die ein Schmuckstück visuell interessanter machen können.
Als direkter Modellierer ist Maya nicht auf Präzision ausgelegt. Neben der Geometrie werden in einer Knotengraphenarchitektur aber auch die Eigenschaften und Beziehungen gespeichert, was einen guten Überblick über die Modellierungsszene gewährt, sodass Änderungen leicht vorgenommen werden können. Auch der Befehlsverlauf wird in gewissem Umfang gespeichert.
Die anpassbare Benutzeroberfläche beschleunigt den Arbeitsablauf, und obwohl in Maya keinerlei Grenzen gesetzt sind, ist beim Schmuckdesign immer noch Geduld gefragt, da die meisten Projekte eine Vielzahl von Low-Level-Operationen erfordern, um zu einem brauchbaren Design zu gelangen. Aufgrund seiner fortschrittlichen Funktionen und seiner Leistungsfähigkeit ist Maya eines der am schwersten zu erlernenden Programme – aber dafür kann es fast alles.
Maya, ein Polygonmodellierer, der sich hervorragend für organische, komplizierte Designs eignet.
Modo
Entwickler: Foundry
Veröffentlichung: 2004
Plattformen: Windows, macOS, Linux
Ideal für: Konzeptentwurf, Freiformgeometrie
Preis: ≈1800 €
Modo ist ein Polygonmodellierer, der sich perfekt für kreative Experimente eignet, ohne dass Ingenieurkenntnisse notwendig sind. In der Regel wird mit einem Kasten begonnen, dessen Eckpunkte gezogen werden, um sich an die gewünschte Form anzunähern. Anschließend werden mithilfe von Glättungs- und Faltungstechniken scharfe und weiche Bereiche definiert. Mithilfe von Polygontechniken wie Versätzen, Schrägen, Brücken und Kantenschnitten werden Details hinzugefügt, und die resultierende Form wird mit Unterteilungswerkzeugen weiter optimiert. Der gesamte Arbeitsablauf macht den Eindruck einer gelungenen Mischung aus Sculpting und Festkörpermodellierung.
Wie andere Direktmodellierer verfügt Modo über eine Reihe von Verformungsfunktionen wie Verdrehen, Biegen, Wirbeln, Gitter, Verjüngen, Ausbauchen, Verdicken, Wickeln, Drücken und Glätten. Ein wichtiges Konzept ist hier die Randgewichtung. Neben der Verformung des gesamten Objekts ist es möglich, bestimmte Bereiche auszuwählen und ihnen Gewichtungen zuzuweisen, die bestimmen, wie stark sich der Modifikator auf diesen speziellen Bereich auswirkt. Mit dem Falloff-Werkzeug wird dies automatisiert, indem das Modifizierungswerkzeug Elemente auf der Grundlage eines Gradienten beeinflusst, der entlang einer vom Benutzer gewählten Linie, Kurve oder eines räumlichen Volumens verläuft. Dies führt zu glatten Oberflächenübergängen, wie sie für ansprechende Schmuckdesigns wünschenswert sind.
Ein weiterer wichtiger Vorteil von Modo liegt in der Fähigkeit, 3D-Malerei und bildbasierte Texturen zu erzeugen. Die Benutzeroberfläche ähnelt der von Blender, ist jedoch einfacher, visueller, hochgradig anpassbar und leichter zu begreifen. Die meisten Befehle haben einen eigenen Hotkey für erfahrene Anwender*innen. Es gibt Plugins für die Kopplung von SolidWorks, Thingiverse, Sketchfab sowie für einige 3D-Drucker.
Modo bietet eine erweiterte Steuerung der Gitternetz-Verformer, wie in dieser Skalierungsoperation mit elliptischem Falloff zu sehen ist.
Umsetzung Ihres Schmuckdesigns mit 3D-Druck
Auch über das digitale Design hinaus kann die Anschaffung eines Stereolithografie-3D-Druckers den Beginn der digitalen Transformation für Ihr Schmuckgeschäft bedeuten. Formlabs' Grey Resin eignet sich perfekt für schnelle Designiterationen zur Prüfung von Ästhetik und Proportionen. Einen Prototyp zur Hand zu haben vereinfacht auch Kundenberatungen. Die Möglichkeit, Schmuckstücke vor Ort ansehen und anprobieren zu können, erhöht die Kundenzufriedenheit und das Vertrauen, während gleichzeitig mehr Feedback eingeholt werden kann, um das Produkt in Bezug auf Design, Passform und Tragekomfort zu verbessern.
Maßgefertigter Schmuck muss eine einzigartige Bedeutung haben und Generationen überdauern. Daher sind frühe Prototypen von entscheidender Bedeutung, um ein Design zu erzielen, das rundum „passt“. Die mit der Anprobe einhergehende Aufregung bietet außerdem die beste Gelegenheit, eine höherwertige Alternative zu präsentieren, die das Budget auf einen exklusiveren Mittelstein oder aufwendigere Designoptionen ausdehnt, was den Umsatz steigern kann. Für die Fertigung von Prototypen noch während eines Kundentermins empfehlen wir Draft Resin, das bis zu viermal schneller druckt.
Der 3D-Druck ist der schnellste und einfachste Weg, digitale Schmuckdesigns umzusetzen
Wenn es in die Produktionsphase geht, können Unikate im direkten Feinguss oder im Wachsausschmelzverfahren hergestellt werden. Das Design kann aus wachsgefülltem Kunstharz direkt 3D-gedruckt, in ein feuerfestes Gussmaterial getaucht, ausgebrannt und genau wie herkömmliche Wachsmodelle gegossen werden. Castable Wax Resin brennt sauber und ohne Ascherückstände aus, wobei es selbst komplizierteste Merkmale, wie z. B. filigrane Drähte, wiedergibt. Castable Wax 40 Resin hat einen Wachsanteil von 40 %, um ein erfolgreiches Ausbrennen zu gewährleisten und den Arbeitsablauf zu vereinfachen.
Die nächste Station auf dem Weg zur Serienproduktion ist der Formenbau mit Kautschuk. Ein oder mehrere 3D-gedruckte Urmodelle werden in Kautschuk eingebettet, um wiederholt Wachsmodelle zu gießen, die anschließend für den Feinguss verwendet werden. Urmodelle, die mit Standard-Kunstharzen bei sehr hoher Auflösung gedruckt werden, sind für den Formenbau mit RTV-Silikon geeignet. Naturkautschuk, der mit seiner hohen Reißfestigkeit eher für dickwandige Teile und dauerhafte Formen geeignet ist, vulkanisiert bei 155 °C. Bei Hitze vulkanisierter Silikonkautschuk härtet bei 175 °C vollständig aus und eignet sich besser für Teile mit filigranen Details. Verwenden Sie für solche Fälle High Temp Resin, das nach der Nachhärtung Temperaturen von bis zu 238 °C standhält.
Von schweren Siegelringen bis zu kunstvollen Schmuckstücken: Unser neuestes Material vereinfacht den Guss
In diesem Material erklärt Ihnen Patrick Diggins, Leiter unserer Abteilung für die Schmuckherstellung, wie Sie mit Castable Wax 40 Resin die Grenzen Ihres Designs und Ihrer Produktionseffizienz weiter ausdehnen.
Tauchen Sie in die Welt des digitalen Schmuckdesigns mit 3D-Druck ein
Die Schmuckindustrie ist historisch gesehen von Familienbetrieben geprägt, die ihre Fachkenntnis und ihr Handwerk über Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte aufgebaut haben. Digitale Arbeitsabläufe mit CAD und 3D-Druck können in der Design- und Produktionsgeschwindigkeit, in den Möglichkeiten der Produktindividualisierung, in der Kundenkommunikation, in der Erkundung neuer kreativer Horizonte und in der Erschließung neuer Märkte zwar einen Sprung bedeuten, stellen aber eher eine Ergänzung als einen Ersatz der traditionellen Werkbank dar.
Es gibt zwar keine magische Ein-Klick-Lösung für erfolgreiche Schmuckdesigns, aber mit speziellen Design-Assistenten und Bibliotheken mit Edelsteinen und Basismodellen kommen CAD-Lösungen wie 3Design und Firestorm nah heran. JCD glänzt bei der Handhabung von Reihen mehrerer Steine und parametrischem Design, während Rhinoceros mitsamt Plugins die meisten Aspekte des Schmuckdesigns ebenso bewältigt, auch wenn mehr Modellierungskenntnisse erforderlich sind. Mit Grasshopper werden Entwürfe parametrisch erstellt, während der datengesteuerte Ansatz komplexe Geometrien hervorbringt, die im Bereich des ultra-individualisierten Schmuckdesigns neue Maßstäbe setzen.
Für kleinere Unternehmen und unabhängige Designer, die gerade erst ins 3D-Design eintauchen, sind Polygonmodellierer wie Blender und Modo eine gute Wahl. Wer mehr als nur Schmuck entwirft, kommt mit Solid Modelern wie Fusion 360 und SolidWorks gut aus. Auch Tinkercad hat für einfache und individuelle 3D-Konstruktionen ein gewisses Potenzial. Das beste Preis-Leistungs-Verhältnis, insbesondere für organische Modelle, bietet ZBrush, das fortschrittliches Sculpting und Texturierung mit Polygonmodellierung sowie Edelsteinbibliotheken und fortschrittlichem 3D-Rendering integriert.
Alles in allem gibt es also keine perfekte CAD-Lösung, da sie vom jeweiligen bevorzugten Modellierungsansatz, der Fachkenntnis und dem Projektumfang abhängt. Die verschiedenen Lösungen sind stark auf bestimmte Gattungen des Schmuckdesigns ausgerichtet. Wir hoffen, dass dieser Leitfaden Juwelierfachkräften, die den Schritt zum 3D-Druck wagen wollen, eine nützliche Informationsquelle über digitale Tools und 3D-Druck-Anwendungen bietet.
