Rapid Prototyping

Zusammenfassung

Neue Rahmenbedingungen wie kürzere Produktlebenszyklen, der Wunsch nach kundenindividuellen Produkten, gestiegene Verbraucheransprüche hinsichtlich Funktion, Qualität und Design der Produkte, deren Umweltverträglichkeit und Recyclebarkeit müssen schon bei der Neuoder Weiterentwicklung eines Produktes berücksichtigt werden. Ein wichtiger Einflussfaktor für den wirtschaftlichen Erfolg eines Produktes stellt seine gezielte und rechtzeitige Platzierung am Markt dar. Produkte sowie deren Entwicklungs- und Fertigungsprozesse werden somit immer komplexer, ihre Stückzahlen aber bei zunehmender Variantenvielfalt immer geringer. Diese neuen Rahmenbedingungen erfordern neue Technologien, mit denen sich die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens durch kürzere Entwicklungszeiten, und somit einen früheren Marktantritt eines Produktes, verbessern lässt. Mit Hilfe von Werkzeugen wie FEMBerechnungsmodellen, neuronalen Netzen, Kinematiksimulationen und 3D-Simulationen mit fotorealistischer Ergebnisausgabe lassen sich viele Fragen bezüglich eines neuen Produktes schon in einer frühen Phase der Entwicklung klären. Dennoch ist der Verzicht auf physische Prototypen in den meisten Fällen undenkbar. Die konventionelle Prototypenherstellung bedient sich neben Verfahren wie dem Modellieren und manuellen Bearbeiten und Fügen von Materialien vor allem den klassischen Fertigungsverfahren wie NC- und Kopierfräsen, Drehen, Schleifen, Erodieren und gegebenenfalls dem Urformen durch Gießen. Mittels Mehrachs-CNCBearbeitungszentren können Prototypen über ein NC-Programm direkt aus dem vollen Material gefertigt werden. Dieses Verfahren stößt aber bei komplexen Geometrien mit Hinterschneidungen und kompliziert ausgeformten Hohlräumen an seine Grenzen. Auf Grund des hohen Fertigungsaufwandes der oben genannten traditionellen Verfahren und der geringen Anzahl an zu fertigenden Prototypen hat der herkömmliche Prototypenbau einen hohen Zeit- und Kostenanteil an der gesamten Produktentwicklung.