Rapid Prototyping mit 3D-Druck: Umfassender Leitfaden zu Methoden, Typen und Anwendungen

In einer Zeit, in der viele Produkte geschaffen werden, um unersättliche Kundenbedürfnisse zu befriedigen, suchen Produktentwickler nach Wegen, ihre Fertigungsprozesse zu verbessern – speziell bei Kosten und Geschwindigkeit. Dies öffnet den Bedarf an Rapid-Prototyping-Technologien. Rapid Prototyping ist der Einsatz verschiedener Fertigungsverfahren, um schnell ein physisches Modell herzustellen, oft als Teil eines größeren Produktentwicklungsprozesses.

Es gibt verschiedene Rapid-Prototyping-Techniken, einschließlich additiver und subtraktiver Fertigung sowie Gießen. Im 3D-Druck stehen diverse Methoden zur Verfügung: Stereolithografie (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM), diverse Powder-Bed-Fusion-Verfahren (SLS, SLM). Dieser Artikel erläutert Rapid Prototyping im 3D-Druck, verschiedene Typen und Methoden sowie den Vergleich mit konventionellem Werkzeugbau.

Was ist Rapid Prototyping im 3D-Druck?

Rapid Prototyping im 3D-Druck ist die Nutzung additiver Fertigungstechnologie zur Konstruktion und Fertigung eines physischen Modells. Der Prozess ist relativ schnell, kosteneffizient und praktisch für Time-to-Market-Lieferungen. Das physische Teil heißt Prototyp. Auf dem Weg zum fertigen Produkt können mehrere Prototypen entstehen, wobei jeder successive Prototyp eine höhere Fidelität aufweist. Der Vorteil von 3D-Druck als Rapid-Prototyping-Technologie: Erstellung von „net shape“- und „near net shape“-Teilen, die kaum zusätzliche Fertigungsschritte (Schleifen, Fräsen) zur Endform benötigen.

Während andere Technologien wie Gießen und CNC-Bearbeitung für Rapid Prototyping relevant sind, wird 3D-Druck von den meisten Branchen für Proof-of-Concept bevorzugt.

Abbildung 1: Beispiel eines Rapid-Prototyping-Prozesses mit 3D-Druck