Prototypen bilden die Grundlage für den Erfolg in der Serienfertigung und ermöglichen die schnelle und effektive Präsentation innovativer Designideen. Der Anspruch beim Bau eines hochwertigen Prototyps besteht jeweils darin, diesen möglichst schnell und kostengünstig zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig höchsten qualitativen Ansprüchen gerecht zu werden.

Durch Rapid Prototyping gelingt es, mithilfe dreidimensionaler Computermodelle – sogenannten CAD-Daten – schnell und zuverlässig hochwertige physische Modelle von Bauteilen zu fertigen. Die Anwendungsfelder für das Rapid Prototyping sind äußerst vielfältig, weshalb das Verfahren heute branchenübergreifend in der Entwicklungsphase innovativer Produkte eingesetzt wird.

Rapid Prototyping bietet im Vergleich zu konventionellen Fertigungsverfahren weitreichende Vorteile. Dazu zählen unter anderem:

•  Schnelle und anschauliche Möglichkeit zur Präsentation von Ideen und Innovationen
• Wirkungsvolle und einfache Überprüfung von Design, Funktion und Passform eines Bauteils
• Höchste Flexibilität beim Design: Änderungen können in kürzester Zeit umgesetzt werden
• Weniger Konstruktionsfehler in der Serienfertigung und höhere Qualitätsstandards

Technische Grundlagen der Prototypenwerkzeuge

Das Rapid Prototyping wird umgangssprachlich auch als 3D-Druck bezeichnet und stellt eine additive Fertigungstechnologie dar. Das bedeutet, dass Schichten aus flüssigen oder pulverförmigen Werkstoffen sukzessive übereinandergelegt werden, um schließlich ein physisches Modell aus einer Vielzahl an Querschnitten aufzubauen. Die Schichten entsprechen dabei jeweils den im CAD-Modell definierten Querschnitten und werden formschlüssig miteinander verbunden, um das fertige Bauteil zu erstellen.

Beim Rapid Prototyping sind die formgebenden Werkzeugeinsätze und Formplatten aus Aluminium von entscheidender Bedeutung für die Qualität des Ergebnisses: Durch den Einsatz moderner Fräsverfahren gelingt es, qualitativ hochwertige Werkzeugeinsätze mit geringen Toleranzen zu erzeugen und somit auch komplexe Bauteilgeometrien in kurzer Zeit als Prototyp darzustellen. Die Formgenauigkeit des später erstellten Kunststoffmodells hängt nicht zuletzt davon ab, wie präzise das aus der CAD-Zeichnung stammende Werkzeug im Zuge der Fräsbearbeitung erstellt wurde.

Auch wenn das Prinzip beim Rapid Prototyping – die möglichst schnelle, effiziente und präzise Fertigung eines Prototyps – immer das gleiche ist, gibt es heute bereits eine Vielzahl an Verfahren. Zu den Verfahren des Rapid Prototyping werden unter anderem gezählt:

• Multi Jet Modeling (MJM)
• Selektives Laserschmelzen (SLM)
• Selektives Lasersintern (SLS)
• Laminated Object Modeling (LOM)
• Fused Deposition Modeling (FDM)
• Space Puzzle Molding (SPM)
• Sterelithografie (SL)

Die verschiedenen Technologien unterscheiden sich neben dem verfahrensspezifischen Vorgehen vor allem in der Eignung für verschiedene Werkstoffe. Während die klassische Stereolithografie beispielsweise vor allem in Kombination mit flüssigen Duomeren oder Elastomeren verwendet wird, kann das Laminated Object Modeling sogar mit Papier, Kunststoffen, Keramik oder Aluminium eingesetzt werden.

Ihr Spezialist für Prototypenwerkzeuge

Die Firma Sauer und Sohn verfügt über weitreichende Erfahrungen mit dem Rapid Prototyping und fertigt mithilfe modernster HSC-Technik präzise Werkzeugeinsätze und Formplatten aus Aluminium. Eine optimierte Prozesskette ermöglicht es uns, innerhalb kürzester Zeit bis zu 1.000 Prototypen im Originalwerkstoff herzustellen und sowohl einzelne Bauteile als auch komplette Baugruppen zu fertigen.

Das Sauer Puzzle Tooling für Prototypen zeichnet sich unter anderem durch die folgenden Vorteile aus:

• Werkzeuge werden ab geringer Stückzahl im Originalwerkstoff schnell und präzise hergestellt
• Selbst komplexe Bauteilgeometrien können wirtschaftlich als Prototyp hergestellt werden
• Durch unsere eigenen Stammformkonzepte und Heißkanalsysteme bieten wir unseren Kunden besonders günstige Formeinsätze und Formplatten an
• In nur einem Werkzeug können mehrere Kavitäten und Artikel integriert werden
• Formplatten und Kavitäten können mit einer Temperierung versehen werden
• Formänderungen können auf Wunsch besonders schnell und kostengünstig durchgeführt werden