Am Anfang einer Erfindung steht immer die Idee, um entweder ein bestehendes Produkt zu optimieren oder um neue Ideen zu realisieren.
Rapid Prototyping ist der Überbegriff über verschiedene Verfahren zur schnellen Herstellung eines konkreten, dreidimensionalen, physischen Objekt ausgehend von den Konstruktionsdaten. Das Rapid Prototyping eignet sich insbesondere während einer Produktentwicklung. Verschiedene Techniken, abhängig von den zu Grunde liegenden Ausgangswerkstoffen, sammeln sich unter diesem einen Begriff: Kunststoffe werden im selektiven Lasersinter-Verfahren, Metalle mittels selektivem Laserschmelz-Verfahren zu dreidimensionalen voll funktionsfähigen Werkstücken.
Durch das schnelle Ausdrucken von Prototypen wie beim 3-D Druck, lassen sich potenzielle Fehlerquellen und Schwachstellen direkt erkennen, die CAD-Daten können entsprechend angepasst werden und das Produkt damit optimiert. Auf diese Weise erhält man am Ende ein voll funktionsfähiges ausgereiftes Produkt. Mit diesem kann man dann Potentielle Partner, Hersteller oder Lizenznehmer ansprechen. Seit der Erfindung dieser Technologie sind die Produktentwicklung und der Produktlaunch neuer innovativer Produkte viel schneller zu realisieren. Die verkürzten Produktionszeiten bei gleichzeitig geringeren Materialkosten sind wirtschaftlich also ein nicht zu unterschätzender Vorteil.
Bild: FKM Sintertechnik GmbH – Rapid Prototyping
Man kann mit diesem ersten Prototyp direkt seine Partner und Endkunden ansprechen. Oft werden solche Prototypen auf der Crowdfunding-Plattform Kickstarter platziert und erreichen so den kürzesten Weg zum Markt. Hier soll eine Prototypen-Demonstration den aktuellen Stand eines Produkts wiedergeben und darf keine Computeranimationen oder spezielle Effekte enthalten, die eine Funktion darstellen, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht existiert. Für diese Zwecke eignet es sich perfekt das Rapid Prototyping.
Wichtig für die Qualität eines Prototyps, das dem Betrachter helfen soll, die modellierte Wirklichkeit zu verstehen, ist die Maßstabstreue. Als Maßstab bezeichnet man das Verhältnis der Größe des Modells zur Größe des Originals. Welcher Maßstab benutzt wird, hängt vom Anwendungsbereich und dem Zweck des Modells ab.
Die Rapid Prototyping Verfahren SLS und SLM gehören zu Kernkompetenzen beim Anbieter FKM. Beide Verfahren arbeiten mit der gleichen zugrunde liegenden technologischen Idee. Beides sind Schichtbauverfahren, die ein Objekt oder Werkstück aufbauend herstellen, im Gegenzug zu spanenden Herstellungsprozessen, bei denen Stücke aus einem Block herausgearbeitet werden.
Selektives Lasersintern, kurz (SLS) genannt, ist ein additives Schichtbauverfahren, bei dem die Objekte schichtweise durch das punktgenaue Verschmelzen von speziellen Kunststoffpulvern entstehen. Dank dieses Verfahrens ist auch das Erschaffen komplizierter Geometrien möglich.
Bei Selektiven Laserschmelze Verfahren (SLM), werden verschiedene Metallpulver ähnlich wie mit Kunststoffen beim selektiven Lasersintern durch ein Schichtbauverfahren zu einem funktionsfähigen Objekt verschmolzen. So entstehen auch Werkstücke mit integrierten Funktionalitäten wie konturnahe Kühlkanäle. Auch filigrane und komplexe Geometrien können im SLM produziert werden.
Bei FKM werden insgesamt 17 verschiedene Materialien beim Rapid Prototyping verwendet. Die Wahl richtet sich nach dem Einsatz des Endproduktes. Ist Zugfestigkeit, Flexibilität, Leichtigkeit oder sind Temperaturbeständigkeit sowie Bruchsicherheit gefordert?
Es war nie leichter eine Erfindung von der Idee in die Wirklichkeit als Prototyp zu realisieren mit Hilfe von Rapid Prototyping Technologie aus Kunststoff und Metall. FKM bietet beim Rapid Prototyping eine interessante Zusatzleistung, die über die reinen Additive Manufacturing-Verfahren hinausgeht: Das Mitdenken im Konstruktionsprozess des Kunden. Auch als Projektpartner.
