Alles, was Sie über Rapid Prototyping wissen müssen
Was ist Rapid Prototyping?
Rapid Prototyping ist ein schnelles, praktisches Herstellungsverfahren, bei dem dreidimensionales computergestütztes Design (auch als CAD bekannt) für die Prüfung von Modellen, Prototypen, physischen Teilen oder Baugruppen verwendet wird. Die Herstellung von Teilen, Modellen oder Baugruppen erfolgt häufig durch 3D-Druck (auch als additive Fertigung bezeichnet).
Dabei handelt es sich um ein Verfahren für die schnelle Entwicklung von Prototypen zur Simulation des endgültigen Produktdesigns. Das Rapid Prototyping umfasst eine Vielzahl von Fertigungstechniken, aber das schichtweise Rapid Prototyping ist eine der häufigsten.
Wie funktioniert das Rapid Prototyping?
Rapid Prototyping umfasst eine Vielzahl von Fertigungstechniken wie Gießen, Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Gießen und Extrusion. Neben anderen traditionellen Prototyping-Verfahren ist das am häufigsten eingesetzte und effektivste Verfahren das schichtweise Rapid Prototyping, siehe unten:
Arten von Rapid Prototyping
Stereolithographie (SLA) oder Photopolymerisation
SLA ist das erste additive Fertigungsverfahren, das erfolgreich für den kommerziellen 3D-Druck eingesetzt wird. Es ist eine der schnellsten, kostengünstigsten und flexibelsten Methoden der additiven Fertigung. Bei dieser Technologie wird eine Dose mit lichtempfindlicher Flüssigkeit verwendet, die dann Schicht für Schicht durch computergesteuertes ultraviolettes Licht verfestigt wird. Diese SLA-Partikel können nicht wieder zu Flüssigkeit reduziert werden. Dieses Verfahren eignet sich am besten für kosmetische Prototypen, konzeptionelle Modelle und komplexe Designs.
selektives Lasersintern (SLS)
Dieses additive Fertigungsverfahren kann sowohl für Metall- als auch für Kunststoffprototypen verwendet werden. Die Prototypen werden Schicht für Schicht in einem Pulverbett hergestellt, in dem die Pulversubstanz mit Hilfe eines Lasers erhitzt und geschmolzen (gesintert) wird.
Aber die SLS-Prototypenteile sind im Vergleich zu den SLA-Teilchen nicht sehr robust oder stabil. Die Oberfläche des Endprodukts ist oft rau und eventuell sind Nachbesserungen erforderlich.
Fused Deposition Modelling (FDM)
Dies ist eine kostengünstige und sehr leicht zugängliche Methode, die in nicht-industriellen 3D-Desktop-Geräten zu finden ist. Das Objekt wird mit einer Rolle thermoplastischen Filaments hergestellt, das in einer Druckdüsenpatrone geschmolzen wird, und die daraus resultierende Flüssigkeit wird Schicht für Schicht durch einen computergesteuerten Beschichtungsprozess aufgetragen.
Diese Methode hat sich jedoch im Laufe der Zeit stark weiterentwickelt und gilt heute als die beste Option für die Produktentwicklung.
Sprühbinder
Mit diesem Verfahren können ein oder mehrere Teile auf einmal gedruckt werden. Allerdings sind die mit diesem Verfahren hergestellten Teile nicht so robust wie die mit SLS oder SLA hergestellten. Bei diesem Verfahren wird ein Pulverbett verwendet, in dem durch Aufsprühen von mikroskopisch kleinen Klebstofftröpfchen eine Schicht von Teilen gebildet wird, die die Pulverpartikel miteinander verbindet.
Jede Schicht kann mit einer Walze verteilt werden, bevor die nächste Schicht aufgetragen wird. Dies ist der Prozess, bei dem eine Schicht auf der anderen durch Pulver und Klebstoff gebildet wird.
Direktes Metall-Lasersintern (Dmls)
Dieses Verfahren ist für die Herstellung von Metallprototypen und funktionalen Endteilen bekannt. Beim DMLS wird ein Laserstrahl verwendet, der auf eine Oberfläche aus zerstäubtem Pulver fällt. Wenn der Strahl auf das Pulver trifft, wird es fest.
Nachdem jede Schicht fertiggestellt ist, fügt die Klinge eine neue Pulverschicht hinzu, und der Prozess wird erneut wiederholt.
Verschiedene Arten der Prototypenbildung
Spritzgießprozess
Spritzgießen ist ein Verfahren, bei dem geschmolzenes/ plastisches Material in eine Form gespritzt wird. Spritzgießwerkzeuge werden je nach der geschätzten Jahresproduktion der Teile gebaut. Großserienwerkzeuge werden aus Stahl oder Aluminium hergestellt und haben eine einzige Kavität oder mehrere Kavitäten wie 4, 16, 64 usw.. Aluminiumwerkzeuge sind jedoch in Bezug auf die Flexibilität und die wesentlich höhere Abkühlungsrate effektiver als Stahlwerkzeuge.
3D Druck
Dies ist eine sehr verbreitete Methode zur Herstellung von Einzelteilen oder kleinen Mengen von Teilen. Es ist eine sehr schnelle und erschwingliche Methode für das Prototyping. Einige Geräte haben eine höhere Auflösung, während andere eine geringere Auflösung haben, aber haltbarer und langlebiger sind.
CNC-Bearbeitung
Die CNC-Bearbeitung kann für den Bau von Prototypen oder für die Erweiterung der Produktion eingesetzt werden. Die CNC-Bearbeitung ist ein Verfahren, bei dem vorprogrammierte Software den Betrieb von Werkzeugen und Maschinen steuert. Ein menschliches Eingreifen ist dabei nicht erforderlich. Dieses Verfahren wird in der Regel zur Steuerung verschiedener Maschinen in einer Fabrik verwendet.
Welches Material wird für das Rapid Prototyping verwendet?
Das hängt davon ab, welche Art von Prototyp Sie herstellen. Normalerweise können Sie Polycarbonatplatten, Plexiglasplatten, POM, ABS und Nylon für den Kunststoffprototyp verwenden.
Vielleicht möchten Sie hier mehr über den Kunststoffprototyp erfahren.
Grundlegende Schritte beim Rapid Prototyping
Anwendung von Rapid Prototyping
Produktdesigner, Hersteller und Unternehmen nutzen Rapid Prototyping, um die Größe und Flexibilität von Produkten zu testen. Dies verbessert den Visualisierungs-, Design- und Entwicklungsprozess vor der Massenproduktion.
In der Regel wird das Rapid Prototyping zur Herstellung von Teilen und maßstabsgetreuen Modellen für die Automobilindustrie eingesetzt. Heutzutage wird das Rapid Prototyping jedoch von mehreren Branchen übernommen, z. B. von der Industrie, der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt, der Architektur, der Archäologie usw.
Vorteile von Rapid Prototyping
- Verkürzung der Entwicklungszeit
- Senkung der Produktentwicklungskosten
- Bewertung der menschlichen Ergonomie
- Risikofrei
- Stärkere Einbeziehung der Nutzer
- Ermöglicht funktionale Testphase
Wie wählt man einen Lieferanten für Rapid Prototyping aus?
Die Wahl des richtigen Rapid-Prototyping- Lieferanten ist für die Produktentwicklung sehr wichtig. Sie müssen nach einigen früheren Projekten fragen, um zu bestätigen, ob der Lieferant perfekt ist oder nicht. UVPLASTIC ist ein führender Polycarbonat- und Acrylhersteller in China, der seit 2006 Rapid-Prototyping-Dienstleistungen für Autoscheinwerfer anbietet, so dass Sie uns wählen können.
