Rapid Prototyping
Rapid Prototyping (deutsch schneller Prototypenbau) ist ein Verfahren zur schnellen Herstellung von Musterbauteilen ausgehend von Konstruktionsdaten.
Rapid-Prototyping-Verfahren sind somit Fertigungsverfahren, die das Ziel haben, vorhandene CAD-Daten möglichst ohne manuelle Umwege oder Formen direkt und schnell in Werkstücke umzusetzen. Die für diese Verfahrensgruppe relevante Datenschnittstelle ist das STL-Format. Die unter dem Begriff des Rapid Prototyping seit den achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts bekannt gewordenen Verfahren sind in der Regel Urformverfahren, die das Werkstück schichtweise aus formlosen oder formneutralen Material unter Nutzung physikalischer und/oder chemischer Effekte aufbauen.
Zu den Verfahren des Rapid Prototyping gehören unter anderem folgende Verfahren:
| Verfahren | Werkstoffe |
|---|---|
| Stereolithografie (STL oder SLA) | flüssige Duromere |
| selektives Lasersintern (SLS) | Thermoplaste: Polycarbonate, Polyamide, Polyvinylchlorid und aber auch Metalle |
| Lasergenerieren | Metallpulver |
| Fused Deposition Modeling (FDM) | ABS, Polycarbonat |
| Laminated Object Modelling (LOM) | dünne Schichten aus Papier, Kunststoff, Keramik oder Aluminium |
| 3D Printing | Kalkpulver mit Epoxid-Hülle |
| Contour Crafting (CC) | Beton |
| Multi Jet Modeling | wachsartige Thermoplaste, UV-empfindliche Photopolymere |
| PolyJet-Verfahren | |
| Space Puzzle Molding, SPM-Verfahren | Kunststoffteile aus Originalmaterial in Serienqualität |
In den letzten Jahren wurden die Anwendungsgebiete für diese Fertigungsverfahren, die sich am Anfang auf das Herstellen von Modellen und Prototypen - daher der Begriff Rapid Prototyping - konzentrierten, auf weitere Felder ausgedehnt. Dazu zählen:
- der Einsatz als physisches Modell: Concept Modeling,
- der Einsatz als Werkzeug: Rapid Tooling und
- der Einsatz als Fertigteil: Rapid Manufacturing.
Wegen der Breite der aktuellen Applikationen ist es derzeit angebracht, vom Einsatz generativer Fertigungsverfahren zu sprechen.
In Verbindung mit weiteren modernen Technologien wie zum Beispiel dem Reverse Engineering (Digitalisieren), dem CAD, der virtuellen Realität sowie modernen Werkzeugbauverfahren wird die Verfahrenskette innerhalb der Produktentwicklung auch als Rapid Product Development bezeichnet.
Daneben findet man auch Begriffe wie 3D-Faxen, generative Fertigungsverfahren, Solid Freeform Fabrication, Desktop Manufacturing, Layer Manufacturing Technology, Advanced Digital Manufacturing (ADM), unsinnigerweise auch E-Manufacturing usw.
Siehe auch
Literatur
- Andreas Gebhardt: Rapid Prototyping - Werkzeuge für die schnelle Produktentstehung. 2. Auflage. Hanser Verlag, München 2000, ISBN 3-446-21242-6.
- Andreas Neef, Klaus Burmeister, Stefan Krempl: Vom Personal Computer zum Personal Fabricator. 1. Auflage. Murmann Verlag, Hamburg 2005, ISBN 3-938017-39-2.
Weblinks
- Rapid Prototyping Home Page
- professionelle Forschung an Produktion und Entwicklung von Rapid Prototyping
- Technology Review: 3D-Drucker für das Volk Überblicksartikel zum Stand der Technik bei Fab@Home und RepRap.
- http://rpd.ipa.fhg.de - jährliches Anwenderforum ´Rapid Product Development' seit 12 Jahren Anlaufstelle für alle involvierten Experten aus Deutschland und Europa
- http://www.circle-gmbh.de - Cirlce-GmbH Engineering Solutions Ein nach der DIN EN ISO 9001: 2000 zertifiziertes Ingenieurbüro mit viel Erfahrung in der Prototypen und Kleinserienfertigung, Bauteilentwicklung, Werkzeugauslegung, Konstruktion und Artikeldesign.