Müheloses Blech-Prototyping: Ein schneller Leitfaden

Rapid Prototyping gewinnt weltweit an Bedeutung, da sich seine Effizienz in der Praxis bewährt. Der Begriff ist relativ neu und wurde lange hauptsächlich mit 3D-Druck assoziiert. Doch sobald Designer und Produktentwickler das Potenzial erkannten, stieg die Nachfrage nach schnellen Fertigungstechnologien drastisch. Daher werden zunehmend auch Kunststoff- und Metall-Prototyping-Verfahren als „rapid“ entwickelt. Eines davon ist das Blech-Prototyping. Sehen wir uns an, wie das kalte Umformen von Blech zu einer schnellen Prototypen-Fertigungsmethode wird.

Was ist Blechbearbeitung eigentlich?

Das Blechumformen ist ein wichtiges Verfahren zur Herstellung dünnwandiger Strukturen aus gut verformbaren Metallen. Der Hauptvorteil gegenüber anderen „Druck“-Verfahren wie dem Stanzen: Das Blech muss nicht erhitzt werden. Dünne Metallbleche lassen sich im kalten Zustand biegen. Das ergibt einen schnellen, wirtschaftlichen und nachhaltigen Fertigungsprozess. Viele moderne Strukturen bestehen aus Blech – etwa Karosserien von Pkw. Dadurch wird das Fahrzeuggewicht erheblich reduziert.

Vom Blechumformen zum Rapid Prototyping

Um zu verstehen, welche Änderungen nötig sind, um das konventionelle Blechumformen in eine Rapid-Prototyping-Methode zu überführen, muss man analysieren, wo die zeitaufwändigsten Schritte liegen. Die Hauptkomponenten des Blechumformens sind:
Eine hydraulische (oder anders angetriebene) Presse zum Aufbringen der Kraft.
Ein auf der Pressenplatte befestigtes Werkzeug (Matrize) mit der dem gewünschten Teil entsprechenden Kavität.
Ein Stempel, der das Blech in die Matrize drückt. Der Stempel hat meist eine konvexe Oberfläche, die Matrize eine korrespondierende konkave Form.
Es gibt tausende weitere Spezialwerkzeuge, die den Prozess unterstützen, aber nicht tragen. Wir konzentrieren uns auf die entscheidenden Elemente.

Wo Blech-Prototyping verbessert werden kann

Wie lässt sich der Prozess zu einem schnellen Blech-Prototyping-Verfahren weiterentwickeln? Zunächst muss der Flaschenhals identifiziert werden. Beim Blechumformen bestimmt die Fertigungszeit für individuelle Matrizen und Stempel die Gesamtlieferzeit. Diese Werkzeuge bestehen meist aus gehärtetem Werkzeugstahl, der schwer zu bearbeiten ist. Der effizienteste Weg zur Verkürzung der Lieferzeit ist die Reduzierung der Werkzeugherstellung. Das lässt sich auf mehrere Arten erreichen:

1. Product Lifecycle Management (PLM): Werkzeugbau ist ebenfalls ein Produkt. PLM als Informationssystem verkürzt die Zeit für Forschung & Entwicklung, Designverifikation, Ressourcenmanagement, Planung und NC-Programmerstellung drastisch. Es integriert alle Produktlebensphasen und koordiniert die Werkzeugherstellung.
2. Einfachere Werkzeugmaterialien: Rapid Prototyping erfordert keine extrem langlebigen Werkzeuge. Oft genügen wenige Prototypen für Tests. Weichere Materialien wie Aluminiumlegierungen reichen für kleine Losgrößen aus und verkürzen die Werkzeugherstellung erheblich.
3. Moderne CNC- und CAM-Systeme: Viele Matrizen haben komplexe Kavitäten. Manuelle Bearbeitung dauert zu lange oder ist unmöglich. CAM-Systeme ermöglichen die Erstellung von NC-Programmen für beliebige Kavitäten.
4. Austauschbare Matrizen: Matrizen bestehen aus Basis- und Kavitätsteil. Wird die Kavität separat gefertigt, lässt sich Bearbeitungszeit sparen. Die Genauigkeit ist geringer, aber Prototypen erfordern keine Perfektion.
5. Verzicht auf Automatisierung: In der Serienfertigung ist Automatisierung langfristig vorteilhaft. Beim Prototyping kostet Einrichtung und Verifikation jedoch wertvolle Zeit. Deshalb ist es sinnvoll, umfangreiche Automatisierung (Teileladen, -entladen, Sortieren, Transport) zu vermeiden.

Metall-Prototyping-Services als Abkürzung

Blech-Prototyping ist keine leichte Aufgabe. Wer gerade einsteigt, tut sich schwer, konventionelles Umformen zu beherrschen und Kosten zu optimieren. Der Schritt zum fortgeschrittenen Rapid Prototyping erfordert viel Aufwand und Investition. Doch es gibt einen Shortcut.

Wenn Sie nicht in die Blechteile-Fertigung einsteigen wollen – etwa als Entwickler oder Designer, der sein Produkt schneller auf den Markt bringen will, ohne tief in Stahl-, Titan- oder Aluminiumbearbeitung einzutauchen – sind Metall-Prototyping-Dienstleister eine gute Lösung.

Diese Unternehmen beziehen Bleche zu Großhandelspreisen, verfügen über modernste Ausrüstung und langjährige Erfahrung. Sie benötigen nur ein 3D-Modell oder eine Zeichnung, beraten Sie zur fertigungsgerechten Auslegung und liefern Prototypen-Serien in kürzester Zeit.

Rapid Blech-Prototyping bei WayKen

Bei WayKen bieten wir hochwertige Rapid-Prototyping-Dienstleistungen an: präzises CNC-Prototyping, CNC-Fräsen, Blechstanzen, SLA & SLS, Vakuumguss, Oberflächenveredelung, Rapid Tooling u. v. m. – für Automobilteile, Blechteile, Elektrogeräte, Haushaltsgeräte, Medizintechnik, Spielzeug u. a.