# Alles, was Sie über Sheet Metal Design wissen müssen

Mit den entsprechenden 3D-CAD-Konstruktionslösungen können Konstrukteure und Ingenieure im Bereich der Blechbearbeitung ihre Produktdesigns optimieren und kostspielige Nacharbeiten vermeiden.

Die Konstruktion von **Blechteilen** erfordert Geschick, Genauigkeit und Kreativität. Jedes einzelne Blechteil muss fachmännisch entworfen und nach genauen Vorgaben gefertigt werden. Dazu benötigen Konstrukteure und Ingenieure eine **3D-gestützte Software für Sheet Metal Design**, die ein umfassendes Toolset bietet.

Wozu werden Bleche verwendet?

**Bleche** sind eines der am häufigsten verwendeten industriellen Bauwerkstoffe. Sie sind unglaublich vielseitig verwendbar und langlebig und werden für die Herstellung von Flugzeugen, Autos, architektonischen Strukturen, Konsumgütern, Möbeln, städtischer Infrastruktur und vielem mehr eingesetzt. Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass Bleche zu den wichtigsten Bestandteilen der modernen Welt gehören.

**Stabil**, **widerstandsfähig**, **leicht** und **flexibel** – Bleche bestehen in der Regel aus Metallen wie Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing oder Zinn, das zu dünnen flachen Blättern, Platten oder Folien gepresst wird. Bleche werden für eine Vielzahl von Verkleidungen und Abdeckungen verwendet. In vielen Industriemaschinen und Haushaltsgeräten sind Bleche verbaut. Bleche werden auch zur Herstellung komplexer Baugruppen wie Flugzeugrümpfe, Fahrzeugrahmen und -karosserien, Gebäudegerüste, HLK-Systeme und Schiffsrümpfe verwendet.

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Was ist Sheet Metal Design?

Beim Sheet Metal Design handelt es sich um die Erstellung einer 2D-Zeichnung oder eines 3D-Modells, das eine digitale Visualisierung einer Baugruppe, eines Teils, eines Gehäuses, einer Komponente oder eines Produkts darstellt. Die Konstruktion enthält die genauen Abmessungen und Spezifikationen, die für die Herstellung eines Teils oder Produkts mit Hilfe des **CNC-Bearbeitungsverfahrens erforderlich sind**. Diese Abmessungen und Spezifikationen werden von einer CAD-Datei in einen Maschinencode umgewandelt und dann auf Computer übertragen, die die CNC-Maschinen steuern.

### Aspekte des Sheet Metal Design

Der Prozess des **Sheet Metal Design** kann zeitaufwendig und kompliziert sein. Konstrukteure und Ingenieure im Bereich der Blechbearbeitung müssen bei der Optimierung ihrer Konstruktionen eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigen, darunter auch die Toleranzen. Die geringe Materialstärke von Blech ermöglicht eine Vielzahl von Verwendungszwecken, erfordert aber auch, dass sich Ingenieure und Konstrukteure der spezifischen Grenzen von Blech bewusst sind.

Professionelle Ingenieure, die sich auf die Konstruktion von **Blechkisten** und **-gehäusen** spezialisiert haben, befassen sich häufig mit dem **Biegen** und Umformen des Metalls in die gewünschten Formate. Die Elastizität von Blech macht es zwar zu einem sehr wertvollen Werkstoff, gleichzeitig bedeutet diese Flexibilität aber auch eine höhere Fragilität, was den Konstruktionsprozess erschwert. Besondere Sorgfalt muss auf die exakte Ausführung von Bohrungen, Schnitten und Biegungen verwendet werden, da Bleche sehr anfällig für Scher- und Rissbildung sind, insbesondere wenn mit geringen Toleranzen gearbeitet wird. Die Einhaltung einer konstanten Blechstärke ist für die Vermeidung von Brüchen und Fehlern bei der Herstellung ausschlaggebend.

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Die Bedeutung des Sheet Metal Design in der Fertigung

Die Herstellung von Blechen kann mit speziellen CNC-Bearbeitungsverfahren in jedem Umfang effizient und wirtschaftlich durchgeführt werden. Bei der CNC-Bearbeitung werden Zerspanungswerkzeuge wie Schleifmaschinen, Drehbänke, Fräsen und Oberfräsen eingesetzt, die auf einer Fertigungslinie zur Herstellung hochkomplexer Blechprodukte betrieben werden.

Die CNC-Maschinen erhalten ihre Befehle über spezielle Computerprogramme. Die von den CNC-Maschinen ausgeführten Schnitte und Formgebungen entsprechen genau den Spezifikationen, die in einer **3D-CAD-Datei festgelegt sind**. Diese Dateien werden von fachkundigen Ingenieuren oder Konstrukteuren mit einer hochentwickelten Software für das Sheet Metal Design erstellt. Jedes aus Blech gefertigte Produkt basiert auf einer 3D-Zeichnung, die von einem versierten Blechkonstrukteur erstellt wird.

Die Grundlagen des Sheet Metal Design

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### Die Grundsätze des fertigungsgerechten Designs

Konstrukteure im Bereich der Blechbearbeitung wenden häufig die Grundsätze des **fertigungsgerechten Designs** (Design for Manufacturability, DFM) an. DFM schreibt vor, dass jedes Teil, jede Maschine, jede Struktur und jedes Produkt so konstruiert werden sollte, dass ein möglichst **effizienter** und **kostengünstiger Fertigungsprozess** erreicht wird. Die Orientierung an den DFM-Grundsätzen hilft den Konstrukteuren, Probleme bereits in den ersten Konzeptphasen zu erkennen. So können Änderungen an der Konstruktion frühzeitig vorgenommen werden, um die Fertigungskosten zu minimieren und die Kosten für eine Nachbearbeitung der Konstruktionen zu vermeiden, sobald sie in die Produktionsphase übergegangen sind.

### Die Auswahl des Werkstoffs spielt eine große Rolle

Bei der Einhaltung der DFM-Grundsätze im Rahmen des Sheet Metal Design müssen die Ingenieure zunächst die Metallstärke des von ihnen zu bearbeitenden Metalls berücksichtigen. **Die Auswahl des Werkstoffs** ist ein wesentlicher Schritt, da hiervon die Elastizität, die Fragilität, die Langlebigkeit und die Anschaffungskosten des Blechs maßgeblich bestimmt werden.

Sobald der Werkstoff ausgewählt ist, müssen die Konstrukteure die grundlegenden Arbeitsschritte berücksichtigen, die bei der Fertigung von kundenspezifischen Blechen anfallen.

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### Inhalte rund um Sheet Metal Design

CAD

Warum CAD (Computer Aided Design) ein so leistungsstarkes Tool ist.

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Maschinenbau

Wie Maschinenbau unsere Welt prägt

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2D-CAD-Drafting

Erstellung präziser Architekturzeichnungen mit CAD-Drafting-Software

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3D-CAD

Wie 3D-CAD-Software Konstruktion, Simulation und Fertigung revolutioniert

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Blechbiegen

Die Bedeutung von Blechbiegen in der Fertigung

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Blechgehäuse

Eine kurze Übersicht über die Bedeutung von Blechgehäusen

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Grundlegende Arbeitsschritte in der Blechbearbeitung

Biegen

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### Biegen

Beim Biegen wird an einem bestimmten Punkt Druck aufgewendet, um ein Blech um eine gerade Achse zu formen. Ein Blechstück wird über einen Matrizenblock gelegt und ein Stempel wird hineingedrückt. Dadurch wird das Werkstück in die Matrize eingeführt und erhält die gewünschte Form. Zwei der gebräuchlichsten Biegewerkzeuge sind **Biegepressen** und **Abkantpressen**. Bei Blechbiegearbeiten müssen die Konstrukteure bestimmte Richtlinien befolgen und kritische Faktoren wie die Blechstärke, die Biegezugabe, den **k-Faktor** des Metalls und den **Biegeradius des Blechs** berücksichtigen.

### Ziehen

Mitunter auch als **Tiefziehen** oder **Napfziehen** bezeichnet. Bei diesem Verfahren wird ein Blechstück gestreckt, um eine konkave oder hohle Form zu bilden. Das Blech wird über einen Matrizenblock gelegt und mit einem Niederhalter fixiert. Anschließend wird das Blech mit einem u-förmigen Stempel in die Matrize gepresst, so dass es die gewünschte Form annimmt und sich der Werkstoff so wenig wie möglich dehnt.

Ziehen

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Schneiden

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### Schneiden

Beim Schneiden werden Teile eines Blechs mit Hilfe von **Schermessern** oder **Stanzmessern** entfernt, die mit großem Kraftaufwand auf das Blech einwirken. Wie beim Biegen und Ziehen wird auch beim Schneiden mit Schermessern oder Matrizenmessern ein Stück Blech zwischen eine Matrize und einen Stempel platziert.

Das Schneiden von Blechen wird auch häufig mit CNC-gesteuerten **CO2-Lasern** oder **Faserlasern** durchgeführt. Diese Laser können Werkstoffe mit einer Stärke von bis zu 20 mm durchtrennen und sorgen für präzise Ergebnisse auch bei komplexen Designs. Bei der Schnittplanung muss jedoch zwingend die Breite des Laserstrahls berücksichtigt werden, da sie die Präzision und Effizienz des Schneidprozesses beeinflussen kann. Das Laserschneiden ist zwar äußerst wirtschaftlich und präzise, eignet sich aber nicht immer für bestimmte Arten von Blechen, z. B. für einige Formen von Aluminiumblechen.

### Endbearbeitung

Bei der Endbearbeitung wird eine Schicht auf das Blech aufgetragen, um dessen ästhetisches Erscheinungsbild oder Funktionalität zu verbessern. Für die Endbearbeitung von Blechen stehen unterschiedliche Methoden zur Auswahl. Zu den gängigsten Methoden der Endbearbeitung gehören das Auftragen von Beschichtungen wie Farbe oder Pulverbeschichtung, Polieren, Plattieren oder Eloxieren. Die Wahl des Verfahrens hängt von Faktoren wie der gewünschten Oberfläche, dem Verwendungszweck des Metalls und den erforderlichen Durchlaufzeiten ab. Zu den gängigsten Methoden der Endbearbeitung gehören:

- **Galvanisieren**: Beim Galvanisieren wird das Blech in ein chemisches Bad getaucht, das die Oberfläche des Substrats verändert, indem eine dünne Metallschicht darauf aufgebracht wird. Dieses Verfahren dient der Optimierung der Langlebigkeit, der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und der optischen Aufwertung eines Produkts.
- **Polieren mit Polierscheiben**: Mit einer Polierscheibe wird die Oberfläche des Metalls geschliffen, um den Glanz, die Glätte und die Leuchtkraft zu erhöhen.
- **Pulverbeschichten**: Trockenes Kunststoffpulver wird auf die Oberfläche eines Blechs aufgebracht, um diesem eine bessere Struktur zu verleihen oder eine glänzendere Optik zu erzielen.
- **Sandstrahlen**: Abrasive Werkstoffe wie Sand werden mit sehr hoher Geschwindigkeit auf das Substrat gepresst, um die Struktur des Metalls zu glätten.

Endbearbeitung

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Weitere gängige Techniken zur Blechfertigung

Es gibt auch eine Reihe weiterer Techniken der Blechfertigung, die Konstrukteure und Ingenieure bei der Erstellung einer Konstruktion nach DFM- Grundsätzen berücksichtigen müssen. Zu diesen Techniken gehören:

### **Umformen**

Beim Umformen wird ein kleines Stück Metall aus einem größeren Blech herausgelöst und dann zwischen zwei Matrizen in eine Form gepresst. Techniken wie **Biegen**, **Ziehen**, **Drehen** oder **Strecken** können als Umformen kategorisiert werden.

### **Stanzen**

Beim Stanzen werden in der Regel Löcher in ein Stück Blech eingearbeitet. Kleine Teile des Metalls werden mit einer Matrize, einem Laser oder einer Schneide entfernt. Das entfernte Teilstück wird als **Butzen** bezeichnet und in der Regel als Ausschuss entsorgt. Die Konstrukteure müssen sehr genau darauf achten, wo gestanzt wird, da der Vorgang die **Struktur des Blechs schwächen** kann und die Löcher verformt werden können, wenn sie in zu großer Nähe zu den gebogenen Teilen des Metalls angeordnet sind.

### **Schweißen**

Beim Schweißen werden zwei Blechteile mit Hilfe eines Schweißbrenners bis zum Schmelzpunkt erhitzt und **miteinander verschmolzen**. Es gibt zwar viele verschiedene Arten von Schweißtechniken, aber zu den gängigsten Methoden zum Schweißen von Blechen gehören:

- Metall-Inertgasschweißen (MIG)
- Wolfram-Inertgasschweißen (WIG)
- Plasma-Lichtbodenschweißen
- Lichtbogenhandschweißen
- Elektronenstrahlschweißen
- Autogenschweißen

### **Beschichten**

Beschichtungen werden zum **Schutz vor Korrosion** oder zur Verbesserung des Erscheinungsbildes des Metalls auf Bleche aufgebracht. Zu den gängigen Arten von Beschichtungen für Bleche gehören:

- Polyester-Pulverbeschichtungen
- Epoxid-Pulverbeschichtungen
- PPA 571-Beschichtungen
- Kombinierte Epoxid/Pulverbeschichtungen

Die Vorteile von Software für Sheet Metal Design

Rationalisierung des Konstruktionsprozesses

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### Rationalisierung des Konstruktionsprozesses

Mit der Software für das Sheet Metal Design können Ingenieure und Konstrukteure bessere Konstruktionen für **optimale Fertigungskapazitäten** nach DFM-Prinzipien entwickeln. Mittels spezieller CAD-Programme für das Sheet Metal Design können viele Aspekte des Konstruktionsprozesses automatisiert werden. Diese automatisierten Prozesse ermöglichen den Konstrukteuren eine vollständige Verwaltung und präzise Emulierung der Vorgaben zur Blechbearbeitung in den verschiedenen Konstruktionsiterationen. Die Nutzung solcher Funktionen rationalisiert den gesamten Workflow des Sheet Metal Design und reduziert die Produktionskosten sowie die Markteinführungszeit. Zudem wird durch die Integration mit modernster Hardware wie 3D-Scannern und -Druckern die Leistungsfähigkeit dieser Softwarelösungen erhöht, was genauere und effizientere Konstruktionsiterationen ermöglicht.

Verbesserung der Leistungsanalyse

 [![Software für Sheet Metal Design > Dassault Systèmes](https://www.3ds.com/assets/invest/2023-02/sheet-metal-software9.jpg)](https://www.3ds.com/assets/invest/2023-02/sheet-metal-software9.jpg)

### Verbesserung der Leistungsanalyse

Moderne Software für die Blechabwicklung kann für die Leistungsanalyse verwendet werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, zahlreiche physische **Prototypen** zu erstellen, was die **Produktionskosten weiter senkt** und die Fertigungszeiten verkürzt. **Mit einer Software zur Blechabwicklung** können Konstrukteure die Stabilität einer Konstruktion bewerten. Mit einer Software zur Simulation des Biegens von Blechen können verschiedene Konstruktionsiterationen genau getestet werden. 3D-Simulationen können die Auswirkungen von realen Umweltbelastungen und Komponenten- oder Materialkombinationen auf eine Konstruktion nachbilden.

Verbesserung der Sicherheit und Zusammenarbeit über die Cloud

 [![Software für Sheet Metal Design > Dassault Systèmes](https://www.3ds.com/assets/invest/2023-02/sheet-metal-software6.jpg)](https://www.3ds.com/assets/invest/2023-02/sheet-metal-software6.jpg)

### Verbesserung der Sicherheit und Zusammenarbeit über die Cloud

Die Integration der Cloud-Technologie in die Software für Sheet Metal Design verschafft den Konstrukteuren mehr Flexibilität und ermöglicht es ihnen, in jeder Phase des Konstruktionsprozesses **remote mit anderen zusammenzuarbeiten**. Die Cloud dient auch als sichere Speicherumgebung, in der Dateien jederzeit abgerufen und gemeinsam genutzt werden können, unabhängig vom Standort der Kollegen oder Kunden.

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Entdecken Sie die leistungsstarken browserbasierten Modellierungslösungen von Dassault Systèmes. Mit [**3D**](https://www.3ds.com/de/3dexperience/)[EXPERIENCE](https://www.3ds.com/de/3dexperience/) können Sie immer und überall Ihre Entwürfe anfertigen.

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Software für Sheet Metal Design – ein Überblick

Bleche dienen zur Fertigung der Fahrzeuge, mit denen wir fahren, der Gebäude, in denen wir leben und arbeiten, und der Produkte, die wir verwenden. Um komplexe Konstruktionen zu entwickeln, die effektive und langlebige Produkte ergeben, benötigen Konstrukteure und Ingenieure eine **Software für Sheet Metal Design**, mit der sie agil, kreativ und flexibel sein können.

Dassault Systèmes stellt auch in Zukunft innovative, intuitive und leistungsstarke Software bereit, die den besonderen Anforderungen von Konstrukteuren im Bereich der Blechbearbeitung gerecht wird.

 [![Software für Sheet Metal Design > Dassault Systèmes](https://www.3ds.com/assets/invest/2023-02/sheet-metal-software12.jpg)](https://www.3ds.com/assets/invest/2023-02/sheet-metal-software12.jpg)

Warum sollten Sie Dassaut Systèmes für Ihre Anforderungen in der Blechbearbeitung wählen?

### Die Leistungsstärke der 3DEXPERIENCE Plattform

Mit der **3D**EXPERIENCE Plattform genießen Sie völlige Gestaltungsfreiheit, da Sie die Dateien sicher in der Cloud speichern, freigeben und darauf zugreifen können. Sie können jederzeit, überall und mit jedem beliebigen Gerät gemeinsam mit Kollegen an Ihren Konstruktionen arbeiten.

Mit der **3D**EXPERIENCE Plattform können Benutzer gemeinsam an Konstruktionen arbeiten, Daten austauschen und Revisionen verwalten. Dadurch wird die Zusammenarbeit von Teams erleichtert und der Konstruktionsprozess rationalisiert.

 [![CAD-Zeichensoftware > Dassault Systèmes ](https://www.3ds.com/assets/invest/2022-11/cloud-img_large_0.png)](https://www.3ds.com/assets/invest/2022-11/cloud-img_large_0.png)

 [![3D-CAD > Dassault Systèmes](https://www.3ds.com/assets/invest/2022-12/l_dassaultsystemes_0.jpg)](https://www.3ds.com/assets/invest/2022-12/l_dassaultsystemes_0.jpg)

### Kontinuierliche Innovation in der CAD-Software

Dassault Systèmes arbeitet kontinuierlich an der Entwicklung leistungsstarker und vielseitiger Konstruktionssoftware unter Einsatz modernster Technologie und eignet sich daher für Konstrukteure im Bereich Sheet Metal Design besonders gut. Die Softwarelösungen von Dassault Systèmes verändern die Art und Weise, wie wir Produkte und Dienstleistungen konstruieren, simulieren, herstellen, vermarkten und nutzen.

**CATIA** wurde ursprünglich für den Einsatz in der Luftfahrtindustrie entwickelt und hat sich inzwischen zur ersten Wahl für Konstrukteure im Bereich Sheet Metal Design auf der ganzen Welt entwickelt. CATIA bietet wie keine andere Software Lösungen, die eigens für spezifische Konstruktionsprojekte entwickelt wurden.

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Häufig gestellte Fragen

 Wie schneidet die Software für Sheet Metal Design im Vergleich zu herkömmlichen 2D-Drafting-Tools ab?

3D-CAD-Software für Sheet Metal Design übertrifft bei weitem herkömmliche 2D-Zeichenprogramme. Sie bietet mehr Gestaltungsfreiheit, fördert die Innovation und rationalisiert die Konstruktionsprozesse. Konstrukteure haben die Möglichkeit, realitätsgetreue 3D-Modelle zu erstellen, die aus jedem Winkel betrachtet werden können. Konstruktionsprozesse können automatisiert werden, um bei Iterationen Zeit zu sparen. Digitale Simulationen ersparen den Bau physischer Prototypen.

Kann eine Software für Sheet Metal Design komplexe Geometrien und Konstruktionsfunktionen verarbeiten?

Mit modernster Software für Sheet Metal Design wie 3D SheetMetal Creator lassen sich unglaublich präzise und hochkomplexe Konstruktionen erstellen.

Gibt es eine Lernkurve im Zusammenhang mit der Verwendung von Software für Sheet Metal Design?

Obwohl jede Art von CAD-Software mit einer gewissen Lernkurve einhergeht, sind viele Benutzer der Meinung, dass die spezielle, intuitive Benutzeroberfläche von 3D SheetMetal Creator leichter zu erlernen ist als andere Programme wie AutoCAD oder Fusion 360.

Gibt es bei der Auswahl von Software für Sheet Metal Design bestimmte Kostenaspekte?

Konstrukteure müssen bei der Auswahl einer CAD-Lösung ihren Return on Investment beachten. Die Gesamtbetriebskosten, die Agilität und Kompatibilität der Software sowie der angebotene Support müssen gründlich geprüft werden.

Branchenexperten auf der ganzen Welt vertrauen auf die umfassenden Lösungen von Dassault Systèmes im Bereich Sheet Metal Design. Keine andere Software für Sheet Metal Design auf dem Markt bietet eine vergleichbare Leistungsstärke und Flexibilität wie unser Angebot. Optimieren Sie Ihre Blechkonstruktionen mit:

- CATIA Sheet Metal Designer
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- 3D SheetMetal Creator

Wie lautet die 4T-Regel für die Blechbearbeitung?

Die 4T-Regel ist ein wichtiger Leitfaden für das Sheet Metal Design. Sie schreibt vor, dass alle Konstruktionsmerkmale, einschließlich **Schlitze, Löcher oder Kerben**, mindestens das Vierfache der Materialstärke von jeder Biegelinie entfernt sein müssen. So werden unerwünschte **Verformungen** vermieden und die Herstellbarkeit des konstruierten Teils sichergestellt. Das „T“ in der Regel steht für die **Materialstärke** und die Zahl „4“ für den Mindestabstand als Vielfaches der Materialstärke. Es ist eine Faustregel, die hilft, Konstruktionsfehler zu vermeiden und die Effizienz des **Biegevorgangs zu verbessern**.

Welche Software eignet sich am besten für das Sheet Metal Design?

Es gibt mehrere **leistungsstarke Softwareoptionen** für das Sheet Metal Design, wobei zwei beliebte Optionen [CATIA Sheet Metal Designer ](https://www.3ds.com/store/catia-sheet-metal-designer)und das [SOLIDWORKS Cloud Angebot sind](https://www.3ds.com/store/solidworks-cloud-offer). Beide Lösungen beinhalten innovative Funktionen für die **Konstruktion** von Blechteilen, mit denen die Benutzer genaue und optimierte Modelle erstellen können. **CATIA** Sheet Metal Designer zeichnet sich durch seine Leistungsstärke und Flexibilität aus, während **SOLIDWORKS** Cloud einen cloudbasierten Ansatz für nahtlose Zusammenarbeit und komfortablen Zugriff auf Ihre Konstruktionen bietet. Die Wahl zwischen den beiden Lösungen richtet sich nach den **spezifischen Anforderungen** Ihres Projekts und Ihren Präferenzen in Bezug auf Funktionen und Benutzeroberfläche.

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