Thermoformen in den Prototyping-Workflow integrieren

Ein Prototyp ist eine Simulation eines marktreifen Endprodukts. Prototyping ist ein notwendiger Schritt, da es prüft, ob das Produkt seine vorgesehene Funktion und Eigenschaften erfüllt.

Oft sind externe Dienstleister für Prototyping nötig. Doch manche Geräte und Tools bieten weit mehr, als man vermutet, vereinfachen den Prototyping-Prozess und ermöglichen sogar dessen Inhouse-Verlagerung.

Thermoformen (oder Thermoformung) ist ein Prozess, bei dem ein thermoplastisches Blech erhitzt wird, bis es erweicht und sich durch Druck und Vakuum einer Form anpasst. Ein enorm vielseitiges, relativ kostengünstiges und industriell weit verbreitetes Verfahren.

Bisher war der Kauf einer Thermoformmaschine nicht für jedes Budget geeignet. Mit der Mayku FormBox – einem Desktop-Thermoformgerät – können nun Unternehmen, Schulen, Werkstätten oder Studios schnell und einfach Formen, Prototypen oder Verpackungen aus einer Matrize fertigen.

Bild 1: Prototyping mit FormBox. Quelle: Mayku.

Dieser Artikel erklärt die Herstellung eines Prototyps mit nur zwei Maschinen: einem 3D-Drucker und einer Mayku FormBox.

Bild 2: Einzelteile des finalen Prototyps. Quelle: Mayku.

Für die verschiedenen Prototyp-Komponenten sind unterschiedliche Materialien nötig:

1. Gerätegehäuse

Für das Gehäuse müssen Ober- und Unterteil in einer CAD-Software designed werden. Anschließend werden die Designs für den Thermoformprozess adaptiert und optimiert.

Bild 3: Designoptimierung für Thermoformen. Quelle: Mayku.

Die Modelle werden dann per FDM-3D-Drucker gedruckt. Da die Thermoformmaschine hohe Temperaturen erreicht, ist PLA für die Matrize nicht empfohlen.

Bild 4: Gehäusefertigungsprozess. Quelle: Mayku.

Nach dem Druck wird das Teil mit der FormBox und einer 1,00 mm dicken Polycarbonatplatte thermogeformt. Anschließend Kanten glätten und mit Sprühfarbe lackieren.

2. Tasten

Der Prototyp hat Tasten aus Silikon und Harz. Die FormBox ermöglicht Kleinserienfertigung von Silikon- und Harzteilen – kein Problem.

Wie beim Gehäuse: Tastenmodell designen und 3D-drucken. Thermoformen erfolgt mit Mayku Cast Sheet – einer transparenten Folie für Formherstellung. Diese Folien haben antihaftende, leicht flexible Oberfläche für optimale Entformung.

Bild 5: Tastenfertigungsprozess. Quelle: Mayku.

Diese mit Mayku Cast Sheets erstellten Formen können mit verschiedenen Materialien befüllt werden – hier Silikon mit Weißpigment.

3. Individuelles Elektronikgehäuse

Für das Elektronikgehäuse wird ein Teil modelliert, das alle Komponenten aufnimmt. Kleine Halteclips für die Platine sorgen für sicheren Sitz.

Modell fertig → 3D-drucken → als Matrize in der FormBox nutzen mit Mayku Form Sheet zum Thermoformen.

Bild 7: Individuelles Elektronikgehäuse. Quelle: Mayku.

4. Gerätemontage

Schließlich werden alle Elemente montiert: Platine ins Gehäuse, Tasten einsetzen, Oberteil aufsetzen.

Bild 8: Einbau der Komponenten ins Gehäuse. Quelle: Mayku.

Zweifellos ist die Mayku FormBox ein vielseitiges, extrem nützliches Gerät für Prototyping. Kombiniert mit einem 3D-Drucker vervielfachen sich Fertigungs- und Individualisierungsmöglichkeiten – professionelle Prototypen in Rekordzeit, ohne Fremdvergabe, was erhebliche Einsparungen bedeutet.