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Rapid Prototyping: Wie eine neue Technologie die Industrie verändert

Unter Rapid Prototyping versteht man das sehr schnelle Anfertigen von Prototypen in der verarbeitenden Industrie. Solche Funktionsprototypen können eine große Rolle bei der Erprobung neuer Produkte spielen und entscheidend zur Optimierung beitragen. Dieser Artikel erklärt die neue Vorgehensweise.

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Was ist Rapid Prototyping?

Rapid Prototyping bezeichnet einen Prozess der Herstellung von funktionalen Prototypen für die Industrie. Die wesentliche Neuerung zu herkömmlichen Verfahren steckt schon im Namen: Rapid Prototyping bedeutet, dass die Prototypen ganz besonders schnell angefertigt werden. Auf fkm.net kann man nachlesen, wie das funktioniert: Mittels neuartiger Techniken wie dem 3D-Druck, den das Unternehmen FKM anbietet, können beispielsweise kleine Bauteile innerhalb kürzester Zeit angefertigt und zugestellt werden. Damit ist es für den Hersteller möglich, ohne Zeitverlust und große Kosten mehrere Modelle auszuprobieren, bevor eine Produktion in Serie geht.

Der Prozess der Optimierung kann so deutlich schneller vorangetrieben werden: Anstatt viel auf dem Papier zu entwerfen, können unterschiedliche Prototypen einfach angefertigt und ausprobiert werden. Welches Teil am besten funktioniert, erkennt man sofort im Praxistest. Auch kann die Optimierung von Teilen feingliedriger vorgenommen werden. In der verarbeitenden Industrie geht es sehr oft um Millimeter: Ein minimal anders gebautes Teil kann einen großen Einfluss auf die Funktionsweise einer ganzen Maschine haben.

„Optimierung“ bedeutet in vielen Fällen auch: Kostenreduktion. Hersteller versuchen immer, einen gewissen Standard der Funktionalität zu erhalten, während der Materialeinsatz dafür laufend reduziert wird. Auch das lässt sich mit dem Rapid Prototyping sehr viel besser und günstiger bewerkstelligen.

Wie funktioniert Rapid Prototyping?

Es gibt verschiedene Techniken, mit denen die Prototypen hergestellt werden. Fast alle basieren auf der präzisen und günstigen Lasertechnologie. Am beliebtesten ist hier beispielsweise das sogenannte selektive Lasersintern. Dabei werden sehr dünne Schichten eines Kunststoffpulvers Stück für Stück aufgetragen und miteinander verschmolzen. Der Laser realisiert die Verschmelzung. Mit dem Lasersintern sind auch Konstruktionen möglich, die eigentlich als „unmöglich“, also instabil gelten.

Da das Objekt im Schichtverfahren entsteht, können auch sehr fragile Konstruktionen unter Umständen gut halten. Das eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Hersteller.

Am wichtigsten dürfte jedoch die Kostenersparnis sein. Die Lasertechnologie ist bereits in der Anschaffung recht erschwinglich, benötigt aber dann neben dem Material zur Herstellung des Prototypen kaum mehr als Strom. Es können beliebig viele Objekte mit einem 3D-Drucker hergestellt werden. Das verändert den Markt erheblich: Bislang war das Anfertigen von Prototypen die letzte Stufe in einer langen Kette von Entwicklungsprozessen, da auch Prototypen üblicherweise sehr teuer waren. Jetzt ist das nicht mehr so.

Prototypen können während verschiedenster Phasen des Herstellungsprozesses kostengünstig angefertigt werden. Das ermöglicht weitreichende Optimierungen entlang der gesamten Prozesskette. In Zukunft wird kaum ein Unternehmen der verarbeitenden Industrie noch ohne Rapid Prototyping konkurrenzfähig bleiben können.

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