3D-Prototyping:Ein Überblick über den 3D-Prototypendruck

Herkömmliche Prozesse zur Erstellung von Prototypen können sehr langsam und teuer sein. Es stehen jedoch neue Techniken zur Verfügung, um Produktentwicklungsprozesse zu verbessern. Diese Techniken gewährleisten die Herstellung qualitativ hochwertiger Prototypen zu geringeren Kosten. Die 3D-Prototyping-Technologie ist die perfekte Lösung für Ihre Rapid-Prototyping-Anforderungen.

3D-Prototyping bietet Ihnen Zugang zu umfangreichen Gestaltungsmöglichkeiten und effizienten Techniken, um Zeit und Geld zu sparen. Darüber hinaus ist es eine effektive Fertigung, die für Anwendungen in mehreren Branchen geeignet ist. Es ermöglicht Ihnen auch, Ihre Ideen schnell und zu relativ geringen Kosten zu konzipieren.

Was beinhaltet der 3D-Druck-Prototyp? Wie kann Ihr Produkt von 3D-Prototypen profitieren? Was sind die Überlegungen, bevor Sie Ihr Projekt starten? Dieser Artikel beantwortet alle Ihre Fragen und gibt Ihnen die Informationen, die Sie benötigen, um das Beste aus Ihrem 3D-Prototyping herauszuholen.

Was ist 3D-Prototyping ?

Rapid 3D Prototyping ist ein additiver Fertigungsprozess, bei dem dreidimensionale Objekte aus digitalen Dateien erstellt werden. In diesem Prozess erstellt ein Hersteller Objekte, indem er aufeinanderfolgende Materialschichten auflegt. Jede Schicht ist ein dünn geschnittener Querschnitt des endgültigen Objekts.

Im Gegensatz zum traditionellen subtraktiven Herstellungsprozess werden beim 3D-Druck keine Teile des Materials ausgeschnitten. Darüber hinaus ermöglicht es die Herstellung komplexer Formen mit weniger Materialien. Es gibt drei große Arten des 3D-Drucks , abhängig von der erforderlichen Genauigkeit. Dazu gehören die folgenden:

• Fused Deposition Modeling (FDM). Diese 3D-Druck-Prototyping-Technik ist die beliebteste und kostengünstigste verfügbare Option. Es ist einfach zu bedienen und beinhaltet thermoplastische Filamente mit Schicht-für-Schicht-Extrusion. Dieser Prozess wächst schnell und eignet sich für die Produktentwicklung.
• Selektives Lasersintern (SLS). Dies ist eine 3D-Drucktechnik, die sowohl für Kunststoff- als auch für Metallprototypen verwendet wird. Es verwendet Pulverbetten, um Schicht für Schicht Prototypen aufzubauen, wobei ein Laser zum Erhitzen und Sintern des pulverförmigen Materials verwendet wird.
• Stereolithographie (SLA). Diese Methode erstellt ein 3D-Prototyping mit einem Tank aus lichtempfindlichen Flüssigharzen. Ultraviolettes (UV) Licht hilft dann, jede Schicht des Produkts zu verfestigen. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis das Modell vollständig ist. Es ist eine empfohlene Lösung für hochauflösende 3D-Prototypen.

Rapid-Prototyping-3D-Drucker sind wertvoll für die Herstellung von Produkten, die von mechanischen Teilen und Architekturmodellen bis hin zu Schmuckdesigns und anderen Konsumgütern reichen.

Vorteile von Schnelles 3D-Prototyping

Mehrere Branchen weltweit nutzen die 3D-Prototypendrucktechnik aufgrund ihrer mehreren entscheidenden Vorteile gegenüber den traditionellen Fertigungstechniken. Zu diesen Vorteilen gehören:

Designflexibilität

Mit dem 3D-Druck können Sie verschiedene Iterationen Ihrer Designs effektiv erstellen. Es gibt Ihnen mehr Gestaltungsfreiheit und Flexibilität als einige andere Fertigungstechniken. Mithilfe einer 3D-Modellierungssoftware wird ein 3D-Prototyp erstellt. Daher können Sie mit diesem Verfahren Ihre Designs ganz einfach erstellen, unabhängig davon, wie einfach oder kompliziert sie sind. Es gibt Ihnen auch die Möglichkeit, jeden Prototyp von Grund auf neu zu erstellen, während Sie Ihr 3D-Modell zu jedem Zeitpunkt in der Produktionsphase anpassen. Dies hilft, Kopfschmerzen beim Einsatz des 3D-Drucks für die Massenproduktion zu vermeiden .

Darüber hinaus kann jeder 3D-Drucker fast jedes Produkt drucken, vorausgesetzt, es passt in sein Bauvolumen. Darüber hinaus macht die Bequemlichkeit des Rapid Prototyping 3D-Drucks es zu einer großartigen Wahl für jedes Projekt. Da Sie mehrere Änderungen vornehmen müssen, um das gewünschte Endprodukt zu erhalten, müssen Sie nicht für jede Iteration Ihres Projekts eine neue Form erstellen. Während des gesamten Prozesses gibt es wenig oder keine Änderungen an der Ausrüstung oder den Maschinen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken können Sie beim 3D-Druck mehrere Materialien in ein Objekt integrieren. Somit haben Sie eine Reihe aufeinander abgestimmter mechanischer Eigenschaften, Farben und Texturen. Sie können auch Geometrien erstellen und herstellen, die mit herkömmlichen Herstellungsmethoden unmöglich sind. Solche Geometrien umfassen Teile innerhalb von Teilen und Hohlräume in massiven Teilen. Sie können Ihre Designs nach Belieben bearbeiten, um einzigartige, hochwertige Teile zu erstellen.

Geld sparen

3D-Prototyping ist relativ billiger als andere Herstellungsverfahren wie Spritzguss . Wie bereits erwähnt, müssen Sie nicht jedes Mal neue Formen erstellen, wenn Sie Ihr Design ändern. Gerade bei Kleinserien ist dies ein entscheidender Vorteil. Das 3D-Druckverfahren erfordert nur eine oder zwei Maschinen mit wenigen Bedienern, um ein Bauteil zu erstellen.

Bei diesem Vorgang sind in der Regel keine zusätzlichen Werkzeuge erforderlich. Daher 3D-Druckservicekosten ist normalerweise minimal. Zudem ist der Materialabfall beim 3D-Druck sehr gering, da es sich um ein additives Fertigungsverfahren handelt. Es geht darum, ein Bauteil von Grund auf neu zu bauen, und es gibt kein Herausschneiden von festen Blöcken wie bei der CNC-Bearbeitung.

Zeitersparnis

Einer der wichtigsten Vorteile der 3D-Drucktechnologie besteht darin, dass sie ein schnelles Prototyping gewährleistet. Dadurch können Sie Ihr individuelles Teil in kürzester Zeit entwerfen, entwickeln und testen. Selbst wenn Sie das Design an irgendeiner Stelle ändern müssen, können Sie dies tun, ohne die Fertigungsgeschwindigkeit unbedingt zu beeinträchtigen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren können Sie mit 3D-Drucktechniken Ihr Teil entwerfen, intern herstellen und innerhalb weniger Tage oder weniger testen.

Die additive Fertigung überspringt auch den Prozess der Formerstellung und das Warten auf die Werkzeugvorbereitung. Dies ist oft ein erheblicher Unterschied für kleine Unternehmen, die kleine Produktionsläufe benötigen. Sie können die Produktentwicklung beschleunigen und Produkte in kurzen Vorlaufzeiten auf den Markt bringen. Sie sind auch von der Ausgabe von Mindestbestellungen befreit.

Funktionaler Prototypentest

Die große Auswahl an heute verfügbaren 3D-Druckmaterialien ermöglicht es, fortschrittliche Funktionsprototypen zu erstellen. Diese Prototypen setzen Sie für kostengünstige Markttests ein, um sicherzustellen, dass sie Ihren Anforderungen und den Bedürfnissen Ihrer Verbraucher entsprechen.

Sie können einen 3D-Druck-Prototypen problemlos testen und die CAD-Datei ändern, wenn Sie Fehler entdecken. Sie erhalten Feedback von Ihren potenziellen Investoren und Kunden zum physischen Produkt, ohne große Vorabausgaben für das Prototyping zu riskieren. Dies verschafft Ihnen einen allgemeinen Wettbewerbsvorteil in Ihrer Branche.

Wie man Prototypen in 3D druckt

Der 3D-Druckprozess des Prototyps erfolgt in vier wesentlichen Phasen, und zwar:

CAD-Design

Ausgangspunkt Ihres 3D-Prototyping-Projekts ist die Entwicklung einer CAD-Konstruktionsdatei. Sie können mit Produktdesignfirmen zusammenarbeiten, um die 3D-Software für die Extrapolation des Designs zu entwickeln. Für den 3D-Druck stehen mehrere Dateiformate zur Verfügung. Prüfen Sie unbedingt zuerst, welche Dateiformate der Drucker unterstützt.

Außerdem sollten Sie nach verfügbaren Programmen zum Gestalten der Dateien suchen. Einige der gängigen verfügbaren Dateiformate sind:

• STL
• OBJ
• AMF
• 3MF

Sobald eine druckbare Datei vorliegt, können Sie die Datei für Ihren 3D-Drucker vorbereiten. Daher die nächste Stufe.

Digitale Vorverarbeitung

Der Prozess der Vorbereitung Ihrer Datei für Ihren Drucker wird als Slicing bezeichnet. Das bedeutet, dass Sie das 3D-Modell mit einer Slicing-Software in Hunderte von Schichten unterteilen. Nach dem Slicen ist Ihre Datei bereit für den Drucker und Sie können sie über USB, Wi-Fi oder SD einspeisen.

Die digitale Vorverarbeitung umfasst auch die Auswahl von Materialien und Parametern. Je nach den gewünschten Eigenschaften Ihres Endprodukts stehen mehrere 3D-Druckmaterialien zur Auswahl. Außerdem müssen Sie andere Parameter des Prozesses definieren, einschließlich Platzierung und Größe des Drucks.

3D-Druck Ihres Prototyps

Sobald Sie die geschnittene Datei in den 3D-Drucker hochgeladen haben, beginnt der Druckvorgang. 3D-Drucker verwenden Anweisungen in der Datei, um die Materialdisposition vorzugeben. Die Drucker bauen dann das Teil, indem sie Schichten des 3D-Druckmaterials auftragen. Obwohl sie ähnliche Prinzipien haben, bestimmt der von Ihnen verwendete Druckertyp, wie der Prozess abgeschlossen wird. Nach dem Druckprozess können auch Nachbearbeitungen wie Lackieren und Puderbürsten erfolgen.

Inspektion

Sobald Ihr 3D-Prototyping abgeschlossen ist, besteht der nächste Schritt darin, den Prototypen zu inspizieren und für Markttests mitzunehmen. Dies ist in der Regel bei Funktionsprototypen der Fall. Hausinterne Ingenieure können das Bauteil auf Fehler und Veränderungen untersuchen. Sie können es auch an potenzielle Verbraucher weitergeben, um sicherzustellen, dass es ihren Bedürfnissen entspricht. Wenn Änderungsbedarf besteht, ist genügend Raum dafür vorhanden.

RapidDirects 3D-Druckdienste

Die Fertigstellung Ihres 3D-Druckprojekts ist immer einfacher, wenn Sie mit dem besten Prototyping-Partner zusammenarbeiten. RapidDirect bietet Ihnen einen hochwertigen und kostengünstigen 3D-Druckservice, der die einzigartigen Anforderungen Ihres Projekts erfüllt. Unsere hauseigene Druckfabrik und unsere technischen Fähigkeiten decken die wichtigsten 3D-Druckverfahren ab, darunter FDM, SLS, SLA und Polyjet. Darüber hinaus bieten wir Ihnen eine umfangreiche Auswahl an Materialien und Nachbearbeitungsmöglichkeiten.

Wenn Sie Ihre CAD-Dateien hochladen und Ihre Anforderungen spezifizieren, wird unsere Angebotsplattform erstellt schnelle Angebote innerhalb von zwei Stunden. Unsere umfangreichen Fertigungsressourcen ermöglichen es uns auch, kostengünstige Preise für Ihr Projekt anzubieten. Noch wichtiger ist, dass RapidDirect schnelle Lieferzeiten von bis zu drei Tagen bietet, damit Sie Ihr Produkt in kurzer Zeit auf den Markt bringen können. Laden Sie noch heute Ihre Designdatei hoch!

Die 4 wichtigsten Überlegungen vor 3D-Prototyping

Der 3D-Druck liefert die besten Ergebnisse beim Prototyping, aber Sie müssen einige Faktoren berücksichtigen, bevor Sie sich in ein 3D-Prototyping-Projekt stürzen. Dies wird Ihnen helfen, das Beste aus Ihrem Projekt herauszuholen. Dazu gehören:

3D-Druckmaterialien

Wie oben erwähnt, haben Sie für Ihre 3D-Druckprojekte eine umfangreiche Auswahl an Materialien zur Auswahl. Die verschiedenen Materialien bieten die Möglichkeit, je nach Bedarf die Designeigenschaften zu manipulieren, Flexibilität, Transparenz usw. zu verleihen.

Sie müssen jedoch die folgenden Aspekte überprüfen, bevor Sie Ihr Material auswählen:

● Preis

Dies ist eine der wichtigsten Überlegungen für viele Unternehmen. Sie streben nach Materialien, die zur Kostensenkung beitragen und gleichzeitig die erforderlichen Eigenschaften aufweisen. Sie möchten beispielsweise mit Kunststoff in frühen Prototyping-Phasen beginnen, bevor Sie zum Metall-3D-Druck übergehen. Diese Wahl ist kostengünstiger als die durchgehende Verwendung von Metall. Es gibt mehrere Kunststoffmaterialien, um Ihnen eine wirtschaftliche Lösung zu bieten.

● Die Genauigkeit und Qualität des Materials

Ein 3D-Druck-Prototyp gibt Ihnen einen perfekten Überblick darüber, wie das Endprodukt aussehen wird. Daher soll Ihr Sim einen funktionsfähigen Prototyp erstellen. Folglich muss Ihre Materialwahl der Komplexität Ihres Projekts entsprechen. Sie müssen auch die mechanischen Eigenschaften des Materials kennen, um sicherzustellen, dass es für Ihr Projekt geeignet ist.

● Designrichtlinien für Materialien

Für unterschiedliche Materialien gibt es unterschiedliche Gestaltungsrichtlinien. Stellen Sie bei der Auswahl eines Materials sicher, dass Abmessungen und Geometrie mit den Materialeigenschaften übereinstimmen. Wenn Ihre Wand für ein nicht geeignetes Material zu dünn ist, kann die Datei möglicherweise nicht gedruckt werden. Infolgedessen wird der Prozess kontraproduktiv sein.

Produktanwendung

Auch die Anwendung Ihres Produkts sollte bei Ihren Entscheidungen im Vordergrund stehen. Angenommen, Sie entwerfen einen Prototyp, der die Ästhetik des Endprodukts replizieren muss. In diesem Fall sollten Sie eine 3D-Drucktechnologie wählen, die eine feinere Auflösung bietet. Andernfalls müssen Sie möglicherweise für die Nachbearbeitung ein Budget einplanen. Andererseits sollten Sie eine Technologie wählen, die hervorragende Toleranzen bietet, wenn Sie funktionsfähige Prototypen benötigen.

3D-Drucktechnologie

Die verschiedenen 3D-Drucktechnologien haben ihre einzigartigen Bauweisen, Materialeigenschaften und Designbeschränkungen. Die von Ihnen gewählte Methode bestimmt die Anpassungen, die Sie an Ihrem Design vornehmen, z. B. Versätze und Abweichungen. Mit Polyjet können Sie harte und flexible Materialien kombinieren. Es projiziert auch Transparenz und volle Farben.

Auf der anderen Seite baut die Stereolithographie (SLA) Teile mit glatten Oberflächenbeschaffenheiten. Diese Prozesse sind die idealsten, wenn Ästhetik ein Hauptanliegen ist. Selektives Lasersintern (SLS) und Fused Deposition Modeling (FDM) sind dagegen eher für Funktionsprototypen geeignet. Diese Technologien bauen langlebige Teile mit unterschiedlichen Materialien. Daher hängt Ihre Wahl von den Anforderungen Ihres Projekts ab.

Dateiformate

Es ist ratsam, Ihre CAD-Dateien im richtigen Format zu senden, um eine hervorragende Konstruktion zu gewährleisten. Das .STL-Dateiformat ist das beliebteste für Builds und Setups. Obwohl Sie native CAD-Dateien in das .STL-Format konvertieren können, können einige Probleme auftreten, wenn Sie die native Software nicht verwenden. Die besten Dateien haben nur eine Hülle ohne nicht geteilte Kanten. Ihre Datei muss auch die Maßeinheit angeben. Dies trägt dazu bei, potenzielle Fehler zu reduzieren.

Beste 3D-Materialien zum Drucken von Prototypen

Während der 3D-Druck eine der besten Prototyping-Methoden auf dem Markt ist, müssen Sie die besten Materialien auswählen, um das Beste aus Ihrem Projekt herauszuholen. Es gibt verschiedene Materialien für den 3D-Druck von Prototypen, und Ihre Wahl hängt von den Anforderungen Ihres Projekts ab. Hier sind einige der am häufigsten verwendeten Materialien für den 3D-Prototypendruck.

Nylon PA12

Dies ist ein weißes Kunststoffmaterial und eines der günstigsten Materialien für das Prototyping. Trotz seiner relativ günstigen Kosten hat Nylon PA12 hervorragende mechanische Eigenschaften. Es wird aus feinem Polyamid-Pulver hergestellt und eignet sich daher perfekt für Prototypen und Produktionsläufe. Dieses 3D-Druckmaterial funktioniert am besten mit der Selective Laser Sintering (SLS)-Technologie.

Multi Jet Fusion PA12

Dieses Material ist ein grauer Kunststoff, perfekt für Prototyping und Produktion. Die Rohversion des Multi Jet Fusion PA12 ist die günstigste Option auf dem Markt. Sie können problemlos Änderungen zu geringen Kosten vornehmen. Darüber hinaus erhalten Sie durch die Verwendung dieses Materials abrieb- und kratzfeste Produkte. Dies macht sie für Prototypentests nützlich. Das Multi Jet Fusion PA12 ist außerdem witterungsstabil, UV-stabilisiert und lichtstabilisiert. Daher ist es eine perfekte Option für Tests unter Außenbedingungen.

Prototyping-Harz

Dieses Harz eignet sich eher für nicht funktionsfähige Prototypen und Sie möchten es nicht für große Produktionsläufe verwenden. Wann immer Sie hochdetaillierte Komponenten herstellen möchten, ist Prototyping Resin die perfekte Wahl. Es bietet glatte Oberflächen, ähnlich wie bei Produkten, die im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt werden. Dieses Material funktioniert am besten mit Stereolithographie (SLA).

PLA

Fused Deposition Modeling (FDM) ist eine interessante Technik, die besonders nützlich für Filamente aus Polymilchsäure (PLA) ist. PLA ist ein benutzerfreundliches Material mit hoher Steifigkeit und Festigkeit. Es hat eine niedrige Drucktemperatur und minimales Verziehen, was es zu einem der einfachsten 3D-Druckmaterialien macht. Es ist auch ein kostengünstiges Material, das zuverlässige Teile für viele verschiedene Anwendungen schafft. Wenn Ästhetik und feine Details ein wichtiges Anliegen sind, sollte PLA Ihr bevorzugtes Material sein.

TPU

Wenn Ihr 3D-Druck-Prototyping-Projekt einen flexiblen Kunststoff erfordert, ist TPU die perfekte Lösung. Dieses Material hat die Eigenschaften von Gummi, einschließlich hoher Elastizität und hoher Festigkeit. Daher würde es zu Ihrem Prototyping-Projekt passen, wenn Sie etwas Flexibles benötigen. Komponenten aus diesem Material sind widerstandsfähig gegen Ermüdung und Beanspruchung und es ist auch eine gute Wahl für Endprodukte.

Schlussfolgerung

Rapid 3D Prototyping ist ein effektiver Fertigungsprozess für schnelleres und besseres Engineering. Es beschleunigt Ihre Arbeitsabläufe und beseitigt Engpässe des traditionellen Prototyping-Zyklus. Die Verwendung von 3D-Druck-Prototyping spart Kosten und verkürzt die Markteinführungszeit und bietet gleichzeitig einfachere Designtests und allgemeine Prototyping-Vorteile. Bevor Sie sich in ein 3D-Druckprojekt stürzen, müssen Sie überlegen, mit welchem ​​Fertigungspartner Sie zusammenarbeiten werden.

RapidDirect ist Ihre beste Option für die Erstellung hochwertiger 3D-Druck-Prototypen. Wir bieten die besten 3D-Drucktechnologien, Materialien und Fachkenntnisse, damit Sie das Beste aus Ihrem Projekt herausholen können. Unsere Fertigungskapazitäten werden auch Ihren Prototypen in kurzen Vorlaufzeiten zu erschwinglichen Preisen fertigstellen. Laden Sie noch heute Ihre CAD-Datei hoch und legen Sie los!