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

In einer Zeit, in der viele Produkte entwickelt werden, um die unersättlichen Bedürfnisse der Kunden zu erfüllen, suchen Produktentwickler nach Möglichkeiten, ihre Herstellungsprozesse zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf die Kosten oder die Produktionsgeschwindigkeit. Dies eröffnet den Bedarf an Rapid-Prototyping-Technologien. Unter Rapid Prototyping versteht man den Einsatz verschiedener Fertigungsverfahren zur schnellen Herstellung eines physischen Modells, oft als Teil eines größeren Produktentwicklungsprozesses. 

Beim Rapid Prototyping kommen verschiedene Techniken zum Einsatz, darunter additive und subtraktive Fertigung sowie Guss. Im 3D-Druckverfahren stehen eine Vielzahl von Methoden zur Verfügung, darunter unter anderem Stereolithographie (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM) und verschiedene Powder Bed Fusion-Methoden (wie SLS oder SLM). In diesem Artikel wird erläutert, was Rapid Prototyping im 3D-Druck ist, welche verschiedenen Arten und Methoden es gibt und wie es im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen abschneidet.

Was ist Rapid Prototyping im 3D-Druck?

Beim Rapid Prototyping im 3D-Druck handelt es sich um den Einsatz additiver Fertigungstechnologie bei der Gestaltung und Herstellung eines physischen Modells. Dieser Prozess ist relativ schnell, kostengünstig und praktisch für Time-to-Market-Lieferungen. Das hergestellte physische Teil wird als Prototyp bezeichnet. Auf dem Weg zur Schaffung eines vollwertigen Produkts können mehrere Prototypen entwickelt werden, wobei jeder nachfolgende Prototyp eine höhere Wiedergabetreue aufweist als der letzte. Der Vorteil des 3D-Drucks als Rapid-Prototyping-Technologie besteht darin, dass damit „Net-Shape“- und „Near-Net-Shape“-Teile hergestellt werden können, was bedeutet, dass sie nur sehr wenige zusätzliche Fertigungsprozesse (wie Schleifen oder Fräsen) erfordern, um ihre endgültige Form zu erreichen.

Während viele andere Technologien wie Guss und CNC-Bearbeitung bekanntermaßen für die schnelle Prototypenerstellung von Designs relevant sind, wird der 3D-Druck von den meisten Branchen für den Machbarkeitsnachweis bevorzugt.

Abbildung 1 unten ist ein Beispiel für einen Rapid-Prototyping-Prozess mittels 3D-Druck: