Was ist Computer Aided Design (CAD)?

Computer Aided Design, kurz CAD, steht für computerunterstützte Entwicklungs-, Konstruktions- sowie Entwurfstechnik. Ende der 50er Jahre entstand der Begriff im Zuge der Entwicklung eines Programmiersystems, welches auf den Namen APT hört. Dieses Programm diente der computergestützten Programmierung von NC-Maschinen. Im Jahre 1963 gelang ein weiterer Fortschritt im Bereich Computer Aided Design. Es wurde am MIT in Boston eine Sketchpad-Entwicklung vorgestellt, mit der es möglich war mit Lichtstift und Tastatur interaktiv am computergesteuerten Radarschirm einfache Sketches zu entwerfen und zu variieren. Unter den Begriff fallen heute alle Systeme, Techniken sowie Verfahren, welche zur rechnerunterstützten Entwicklung, Konstruktion und dem Entwerfen an einem Rechner-Arbeitsplatz genutzt werden.

Wo wird Computer Aided Design eingesetzt?

Mit Computer Aided Design werden elektronische sowie elektrische Schaltungen und mechanische Konstruktionen entwickelt. Des Weiteren wird Computer Aided Design für die Maskenerstellung sowie das Layout von Leiterplatten genutzt. Das Entwickeln von elektronischen sowie elektrischen Schaltungen und die Maskenerstellung sowie das Erstellen vom Layout von Leiterplatinen wird dem Electrical Computer Aided Design (ECAD) zugeteilt. Während die Konstruktion dem Mechanical Computer Aided Design (MCAD) zugeordnet wird.

Computer Aided Design Arbeitsplätze sind mit speziellen CAD-Programmen, wie z. B. SOLIDWORKS, ausgerüstet, die für den Entwurf, die Konstruktion sowie die Modellierung mit Maßangaben für 2D- oder 3D-Modelle geeignet sind. Es sind standardisierte Konstruktionselemente in den Datenbanken hinterlegt, die je nach Bedarf eingesetzt werden können. Computer Aided Design Systeme sind zum Entwerfen sowie für die Berechnung von Objekten, für die Veränderung, Dokumentation, Erstellung, Ausgabe und Speicherung der von Konstruktionszeichnungen geeignet.

Werkzeuge von Computer Aided Design Systemen sind neben grafischen Eingabegeräten auch Tastatur, Maus, Grafiktablett und evtl. 2D- sowie 3D-Scanner. Das Grafiktablett übernimmt dabei die Funktion eines Zeichentisches. Plotter sowie Bildschirme stehen für die Ausgabe zur Verfügung. Mit CAD-Programmen können zweidimensionale Konstruktionspläne grafisch sowie interaktiv erstellt und bearbeitet werden. Mittels 3D-Grafiken, wie zum Beispiel 3D-Meshs, können Modelle gebildet werden. Dabei stehen unterschiedliche Modelle zur Verfügung. In der Regel stehen Drahtmodelle, Volumenmodelle sowie Flächenmodelle zur Verfügung. 3D-Modelle können dreidimensionale gedreht werden. Damit können die Modelle aus unterschiedlichen Perspektiven betrachtet werden. Außerdem können Sie die Materialien bzw. dessen Struktur unterschiedlich modellieren. Computer Aided Design, also die computergestützte Konstruktion ist ein Teilgebiet der computergestützten Entwicklung, welche mit CAE abgekürzt wird.

Drahtmodelle

Das Drahtmodell, welches auch Kantenmodell oder Wire-frame model genannt wird, stellt Objekte nur mit seinen Kanten dar. Dabei gibt es keine Flächen- oder Volumeninformationen.

Flächenmodelle

Das Flächenmodell, welches auch surface model genannt wird, beschreibt Modelle lediglich als Hülle über Ihre Oberflächen. Es stehen keine Informationen über die Lage eines Punktes zur Verfügung.

Volumenmodelle

Das Volumenmodell, welches auch solid modeling genannt wird, stellt geometrische Körper als Volumenkörper dar.

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