Drei bewährte Strategien für erfolgreiche Prototyping-Projekte

Veröffentlicht am 2. August 2019 | Von Hazel, WayKen Projektmanagerin

Ein Prototyping-Projekt dient der Erstellung physischer Modelle, um Designalternativen zu testen und Konzepte zu validieren. In der Systementwicklung durchläuft ein Prototyp meist mehrere Iterationen, bevor das finale Produkt entsteht. Praktisch jedes neue Produkt benötigt Prototypen, bevor es in den Markt eingeführt wird.

Was ist ein Prototyping-Projekt?

Das Prototyping-Modell ist ein Entwicklungsansatz, bei dem ein Prototyp gebaut, getestet und überarbeitet wird, bis ein akzeptables Ergebnis vorliegt, von dem aus das vollständige System oder Produkt entwickelt werden kann. Obwohl Prototyping-Verfahren in Material, Maßstab und Technologie variieren, ist das evolutionäre Prototyping der Schlüssel zum Markterfolg neuer Produkte.

Man unterteilt Prototyping-Techniken grundsätzlich in drei Kategorien: Rapid Prototyping (3D-Druck), CNC-Bearbeitung und Rapid Tooling. Jede Methode bietet spezifische Vorteile für unterschiedliche Entwicklungsphasen und kann als aufeinanderfolgender Projektschritt betrachtet werden.

Drei Schlüsselschritte für Ihr Prototyping-Projekt

Schritt 1: Rapid Prototyping (3D-Druck)

In der frühen Entwicklungsphase ist 3D-Druck der schnellste, einfachste und kostengünstigste Weg, um Designideen in greifbare Objekte zu überführen. Die Modelle dienen primär der visuellen Präsentation – z. B. vor Fokusgruppen oder Investoren – und ermöglichen kurzfristiges Design-Feedback.

3D-Druck ist ideal, wenn Sie benötigen:

• Kunststoff-Prototypen zu geringen Kosten
• Bauteile mit hochkomplexer Geometrie (Unterschnitte, Gitterstrukturen)
• Lieferzeiten von 2–5 Tagen
• Spezialmaterialien (flexibel, hitzebeständig, biokompatibel)

Schritt 2: CNC-Bearbeitung

CNC-Bearbeitung liefert hochpräzise Bauteile mit exzellenten mechanischen Eigenschaften direkt aus CAD-Daten. Entwickler wählen diesen Schritt, wenn nicht nur Optik, sondern auch Funktionstests (Passung, Festigkeit, Thermik) erforderlich sind. Erfahrene Dienstleister wie WayKen (20 Jahre Erfahrung, 3- und 5-Achs-Bearbeitung) bieten kombinierte Lösungen für höchste Genauigkeit bei optimierten Kosten.

Faustregel: Bauteile mit relativ einfacher Geometrie, die subtraktiv gefertigt werden können, sollten generell CNC-gefräst werden – besonders bei Metallteilen. CNC bietet dimensionsgenauere Ergebnisse und bessere Werkstoffeigenschaften als 3D-Druck. Typische Lieferzeit: 1–2 Wochen.

Schritt 3: Rapid Tooling (Schnellwerkzeugbau)

Rapid Tooling bildet die Brücke zwischen Prototyp und Serie. Mit Aluminium- oder Weichstahlwerkzeugen auf Standard-Werkzeughaltern lassen sich Kleinserien im Spritzgussverfahren wirtschaftlich fertigen. Ideal, wenn konventioneller Werkzeugbau zu teuer oder für die Stückzahl nicht gerechtfertigt ist – z. B. für Markttests oder Nischenprodukte.

WayKen bietet zwei Spritzguss-Optionen: eine für kleine Stückzahlen (Prototyping), eine für größere Losgrößen (Kleinserienfertigung).

Hinweis: 3D-gedruckte Prototypen haben Einschränkungen: begrenztes Materialspektrum, geringere Festigkeit, geringe Witterungsbeständigkeit.

Praxisbeispiele aus dem WayKen-Projektportfolio

Beispiel 1: 3D-Druck (SLA) – Fahrzeug-Präsentationsmodell

Ein maßstabsgetreues Automodell für Designpräsentationen. Aus fotopolymerem Harz (beige) gefertigt, mit Glanzlack-Akzenten und Siebdruck für Logos. Nachbearbeitung erfolgt weitgehend manuell – ein Kostenfaktor, der bei der Kalkulation berücksichtigt werden muss.

Beispiel 2: CNC-Bearbeitung – Aluminium-Gehäuse für Funktionstests

Präzise gefertigte Aluminiumteile, die als funktionsfähige Prototypen dem Serienteil entsprechen. Gängige Metalle (Aluminium, Stahl, Messing) lassen sich problemlos zerspanen. Ergänzend kam Drahterodieren (Wire EDM) für Rippen und Durchgangsbohrungen zum Einsatz. WayKen kombiniert 3-/5-Achs-Fräsen mit EDM für effiziente, präzise Aluminiumbearbeitung und typische Oberflächenveredelung.

Beispiel 3: Rapid Injection Molding – Automobil-Leuchtenblende

Für 100 Stück wäre Vakuumguss günstiger gewesen – aber der Kunde benötigte Bauteile, die industrielle Belastungstests bestehen und Serieneigenschaften aufweisen. Rapid Tooling lieferte dies bei kürzerer Lieferzeit und geringeren Kosten als Serienwerkzeug. WayKen erstellt vor Werkzeugbau immer eine DFM-Analyse (Design for Manufacturing), sendet Muster zur Freigabe und startet erst nach Qualitätsbestätigung die Produktion.

Interesse an weiteren Prototyping-Projekten? Kontakt: info@waykenrm.com. Alle Anfragen sind willkommen – nicht nur für Angebote.