Rapid-Prototypingmaschinen

Was Rapid-Prototypingmaschinen in der Kunststoffverarbeitung leisten

Rapid-Prototypingmaschinen erzeugen Bauteile schichtweise oder mit vergleichbaren generativen Verfahren auf Basis digitaler Konstruktionsdaten. Sie dienen dazu, Form, Passung, Montagefähigkeit oder bestimmte funktionale Eigenschaften eines Kunststoffteils vor der Serienfertigung zu prüfen. Im Unterschied zu spanenden Bearbeitungszentren wird das Bauteil nicht aus einem Rohling herausgearbeitet, sondern direkt aus dem digitalen Modell aufgebaut. Dadurch lassen sich auch komplexe Geometrien, Hohlräume oder Varianten ohne eigenes Werkzeug abbilden.

Typische Einsatzfelder von Prototypen bis Vorserienteilen

Eingesetzt werden Rapid-Prototypingmaschinen in der Produktentwicklung, im Musterbau, bei Designprüfungen und bei der Vorbereitung von Werkzeug- oder Serienprojekten. Typische Anwendungen sind Gehäuse, Halterungen, Funktionsmuster, Anschauungsmodelle oder Montagehilfen aus Kunststoff. Auch bei kleinen Stückzahlen oder bei häufigen Konstruktionsänderungen sind solche Systeme sinnvoll, weil Anpassungen direkt im Datensatz vorgenommen und anschliessend erneut gefertigt werden können. In Entwicklungsumgebungen mit kurzen Iterationen verkürzen sie die Zeit zwischen Entwurf und physischer Prüfung.

Verfahrensarten und technische Ausprägungen

Rapid-Prototypingmaschinen unterscheiden sich nach dem eingesetzten Aufbauverfahren, dem verarbeitbaren Material und dem angestrebten Einsatzzweck des Bauteils. Je nach System stehen eher visuelle Modelle, masshaltige Muster oder belastbare Funktionsteile im Vordergrund. Relevant sind zudem Baugrösse, Schichtauflösung, Oberflächenbild, Materialverhalten und Nachbearbeitung. In der Kunststoffbranche reicht das Spektrum von Systemen für einfache Konzeptmodelle bis zu Anlagen, die für funktionsnahe Prototypen oder kleinere Serien eingesetzt werden.

Abgrenzung zu Automation, BDE-Systemen und Bearbeitungszentren

Innerhalb der Hierarchie unter Automation und Datenverarbeitung bilden Rapid-Prototypingmaschinen einen eigenen Bereich, weil sie digitale Produktdaten unmittelbar in reale Kunststoffteile überführen. Von allgemeiner Automation unterscheiden sie sich dadurch, dass nicht Prozessabläufe oder Handhabungssysteme im Vordergrund stehen, sondern die prototypische Fertigung selbst. Gegenüber BDE-Systemen oder Betriebsdaten-Erfassungssystemen erfassen und verwalten sie nicht primär Produktionsdaten, sondern erzeugen Bauteile. Von Bearbeitungszentren grenzen sie sich durch das generative Herstellprinzip ab, während Positioniergeräte oder Profil-Fertigungsanlagen andere Aufgaben innerhalb der Maschinen- und Fertigungstechnik erfüllen.