Rapid Prototyping

Stratasys FDM MedModeler - Am Anfang

Stratasys FDM MedModeler - Der Kunststoff wird aufgetragen

Stratasys FDM MedModeler - Modell fast fertig

Stratasys FDM MedModeler - Das Endergebnis - Ein Modell der Wirbelsäule, das mit Daten aus dem MRT erschaffen wurde.

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.