Herstellungsverfahren für Prototypen€¦ · Manche Prototyping-Verfahren setzen zur Herstellung von Prototypen herkömmliche Fertigungsmethoden ein. Andere Technologien entstanden

Herstellungsverfahren für PrototypenWÄHLEN SIE DAS BESTE VERFAHREN FÜR IHR PROJEKT

3D-DRUCK

CNC-BEARBEITUNG

SPRITZGUSS

2© Proto Labs 1999–2017 Proto Labs GmbH, Kapellenstraße 10, 85622 Feldkirchen, Deutschland | +49 (0) 6261 6436 947

Herstellungsverfahren für Prototypen

Einführung in das Herstellungsverfahren von PrototypenMit schnell verfügbaren Prototypenteilen zum Testen der Passform und Funktion von Bauteilen können Sie Ihr Produkt schneller als Ihre Wettbewerber auf den Markt bringen. Anhand der Ergebnisse Ihrer Tests und Analysen können Korrekturen hinsichtlich des Designs, der Werkstoffe, Größe, Formgebung, Montage, Farbe, Ausführbarkeit und Festigkeit vorgenommen werden.

Heute stehen Produktdesignteams zahlreiche Herstellungsverfahren für Prototypen zur Verfügung. Manche Prototyping-Verfahren setzen zur Herstellung von Prototypen herkömmliche Fertigungsmethoden ein. Andere Technologien entstanden und wurden innerhalb relativ kurzer Zeit verbessert. Für die Herstellung von Prototypen gibt es Dutzende verschiedene Möglichkeiten. Da sich die Prototyping-Verfahren ständig weiterentwickeln, müssen Produktdesigner

immer wieder aufs Neue festlegen, welches Verfahren oder welche Technologie am besten für ihre spezielle Anwendung geeignet ist.

Diese Infobroschüre erläutert die Vor- und Nachteile der wichtigsten Prototyping-Verfahren, die Designern heute zur Verfügung stehen. Dieses Dokument enthält detaillierte Prozessbeschreibungen und behandelt die Materialeigenschaften von Teilen, die im jeweiligen Verfahren hergestellt wurden. Darüber hinaus zeigt ein hilfreicher Entscheidungsbaum die wichtigsten Fragen auf, die Designer bei der Auswahl eines Prototyping-Verfahrens beachten müssen. Letztendlich soll dieses Dokument Sie bei der Auswahl des besten Protoyping-Verfahrens für Ihren Produktentwicklungsprozess unterstützen.

INHALT

Kurzübersicht: Prototyping-Verfahren 3

Prototyping-Verfahren im Vergleich 4

Ein Verfahren auswählen 8

Zusammenfassung 10



Kurzübersicht: Prototyping-Verfahren

VERFAHREN BESCHREIBUNG FESTIGKEIT OBERFLÄCHEN-QUALITÄT WERKSTOFF-BEISPIELE

SL Stereolithographie Lasergehärtetes Photopolymer 2.500 – 10.000 psi17,2 – 68,9 mpa

Additivschichten 0,051 – 0,152 mm typisch

ABS-ähnliche Werkstoffe,Polypropylen-ähnliche Werkstoffe

SLS Selektives Lasersintern Lasergesintertes Pulver 5.300 – 11.300 psi 36,5 – 77,9 mpa

Additivschichten 0,102 mm typisch

Nylon, Metalle

DMLS Direktes Metall-Lasersintern Lasergesintertes Metallpulver 37.700 – 190.000 psi Additivschichten 0,020 – 0,030 mm typisch

Edelstahl, Titan, Chrom, Aluminium, Inconel

FDM Fused Deposition Modeling Schmelzextrusion 5.200 – 9.800 psi35,9 – 67,6 mpa


ABS, PC, PC/ABS, PPSU

3DP Dreidimensionales Drucken Per Tintenstrahl auf Pulver gedrucktes flüssiges Bindemittel

Gering Additivschichten 0,89 – 0,203 mm typisch

Gipsbasiertes Pulver/ flüssiges Bindemittel

PJET PolyJet UV-gehärtetes aufgestrahltes Photopolymer

7.200 – 8.750 psi 49,6 – 60,3 mpa


Acrylbasierte Photopolymere Elastomere Photopolymere

CNC Computerized Numerical Con-trol (Computerisierte numerisch gesteuerte Zerspanung)

CNC-Bearbeitung 3.000 – 20.000 psi 20,7 – 137,9 mpa

Subtraktiv gefräst (glatt) Technische Kunststoffe und Metalle

IM Spritzguss Spritzgießen mit Aluminiumwerkzeug

3.100 – 20.000 psi 21,4 – 137,9 mpa

Weich (oder mit ausgewählter Textur) geformt

Technische Kunststoffe und Flüssigsilikon



Prototyping-Verfahren im Vergleich

Stereolithographie

SL ist ein additives Verfahren zur Herstellung von Teilen durch einen computergesteuerten Laser in einem Bad mit UV-härtendem photopolymeren Kunststoff . Der Laser dient zur Defi nition und Aushärtung eines Querschnitts des Teiledesigns an der Oberfl äche des fl üssigen Kunststoff s. Die erstarrte Schicht wird anschließend knapp unter die Oberfl äche des fl üssigen Kunststoff s abgesenkt und der Prozess wird wiederholt. Jede neu ausgehärtete Schicht haftet an der darunterliegenden Schicht. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis das Teil fertiggestellt ist. SL war die erste Technologie, die beim ‘Rapid Prototyping’ zum Einsatz kam.

Vorteile Nachteile Für Konzeptmodelle oder Muster, die als Vorlage für andere Prototyping-Verfahren verwendet werden sollen, kann SL, im Vergleich zu anderen additiven Verfahren, Teile mit komplexen Geometrien und ausgezeichneten Oberfl ächenqualitäten herstellen. Die Kosten sind sehr konkurrenzfähig und die Technologie wird von unterschiedlichen Quellen bereitgestellt.

Die Prototypenteile sind nicht so stark wie Teile aus technischen Kunststoff en, weshalb sich die SL-Teile in der Regel nicht für Funktionsprüfungen eignen. Aufgrund der UV-Härtbarkeit des Kunststoff s wird dieser außerdem durch die Einwirkung von Sonnenlicht weiter ausgehärtet und mit der Zeit brüchig.

Selektives Lasersintern

Das SLS-Verfahren verwendet zur Herstellung von Teilen einen Laser, mit dem Schicht für Schicht pulverförmiges Material von unten nach oben gesintert (aufgeschmolzen) wird. SLS-Teile können präziser und haltbarer als SL-Teile sein. Die Oberfl ächenbeschaff enheit ist jedoch relativ schlecht und besitzt eine körnige oder sandige Haptik. Die Bindung zwischen den verschmolzenen Partikeln ist weniger ausgeprägt, weshalb die Teile eher schwächer sind als CNC-bearbeitete Teile oder Formteile aus demselben Kunststoff . Nylonmaterialien sind derzeit die pulverförmigen Ausgangsstoff e für SLS.

Vorteile Nachteile SLS-Teile sind tendenziell präziser und robuster als SL-Teile. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien.

Die Teile besitzen eine körnige oder sandige Textur und sind aufgrund ihrer mäßigen mechanischen Eigenschaften normalerweise nicht für Funktionsprüfungen geeignet.

SL

SLS



DMLS Direktes Metall-Lasersintern

Direktes Metall-Lasersintern ist ein additives Verfahren, welches die Herstellung von Metall-Prototypen und einsatzfähigen Teilen ermöglicht. Zur Herstellung zeichnet ein Laser direkt auf eine Oberfl äche aus pulverisiertem Metall. Dort wo der Laser auf die Oberfl äche triff t, verschweißt dieser das Metall. Der Prozess wird Schicht für Schicht wiederholt indem eine neue Lage des Metallpulvers aufgetragen wird.

Beim DMLS kommen die gängigsten Metalllegierungen zum Einsatz. Der Vorteil hieraus ist ein nahezu identischer und einsatzfähiger Prototyp aus dem Fertigmaterial. Je nach Machbarkeit können weitere Teile in die Produktion im Metal Metall-Spritzguss übernommen werden.

Vorteile Nachteile DMLS stellt belastbare Prototypen her (bis 97% vergleichbar) aus allen gängigen Metallen. Dank des Aufbaus (Schichtweise) können Funktionen eingeplant werden die sonst mit üblichen Verfahren nicht möglich sind.

Steigende Kosten in der Herstellung über DMLS bei steigender Produktionsmenge (Vergleich Stückkosten pro Teil). Raue Oberfl ächen über das gesamte Teil.

Fused Deposition Modeling

Das FDM-Verfahren baut mithilfe eines computergesteuerten Druckkopfes Teile schichtweise von unten nach oben auf. Das Ausgangsmaterial für den Prozess ist ein Filament aus extrudiertem Kunststoff , das die Maschine für jeden Querschnitt des gewünschten Teils selektiv aufschmelzt und auf der darunter liegenden Schicht aufbringt. Beim FDM-Verfahren werden die Teile aus ABS oder PC hergestellt und sind daher stabiler als Teile aus anderen additiven Verfahren. Dennoch sind die Teile manchmal porös und auf der Oberfl äche erscheint, insbesondere an den Schichtübergängen, ein ausgeprägter Treppeneff ekt oder eine geriff elte Textur. Außerdem lassen sich mit dem Verfahren enge Toleranzen unter Umständen nur schwer realisieren.

Vorteile Nachteile FDM-Teile sind relativ stabil und eignen sich gut für bestimmte Funktionsprüfungen. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien.

Die Teile besitzen ein schlechtes Oberfl ächenfi nish und eine deutliche Riff elung. Der Aufbau der Teile bei diesem additiven Verfahren dauert außerdem länger als beim SL- oder SLS-Verfahren.

FDM



Dreidimensionales Drucken

Dreidimensionales Drucken ist eines der einfachsten und grundlegendsten additiven Prototyping-Verfahren. Ein Druckkopf bewegt sich über einer dünnen Pulverschicht und trägt punktuell fl üssiges Bindemittel auf. Der Vorgang wiederholt sich bis das gesamte Teil fertiggestellt ist. Nach Fertigstellung wird das ungebundene Pulver entfernt und zurück bleibt das erstellte Objekt.

Vorteile Nachteile 3DP bietet die schnellste Formgebungszeit aller additiven Verfahren und gehört außerdem zu den günstigsten Optionen für Prototypen. Farbige Modelle können informativer sein und besitzen ein ästhetisches Aussehen. Das Gipsmaterial ist ungiftig, kostengünstig und schnell verfügbar. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien.

Die Teile sind rau und schwach und die Materialoptionen sind sehr beschränkt. 3DP ermöglicht zwar die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien, das Verfahren gibt jedoch keinen Ausschluss über die eventuelle Ausführbarkeit des Designs.

PolyJet

PJET verwendet Druckköpfe zum Aufspritzen eines UV-härtbaren Materials in sehr dünnen Schichten bei hoher Aufl ösung. Die Materialien werden schichtweise in hauchdünnen Schichten auf eine Bauplattform aufgespritzt, bis das Teil fertig gestellt ist. Jede Photopolymer-Schicht wird sofort nach dem Druckvorgang mit UV-Licht vollständig ausgehärtet. Das gelartige Supportmaterial, das speziell für komplizierte Geometrien ausgelegt ist, lässt sich leicht per Hand oder mit einem Wasserstrahl entfernen.

Vorteile Nachteile Dieses Verfahren erzielt ein gutes Oberfl ächenfi nish, eines der besten bei additiven Verfahren. Es ist eine gute additive Wahl für komplexe Teile mit Hinterschneidungen. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien.

Die Festigkeit der PJET-Teile ist mangelhaft (vergleichbar mit SL). PJET ermöglicht zwar die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien, das Verfahren gibt jedoch keinen Ausschluss über die eventuelle Ausführbarkeit des Designs.

3DP

PJET



Computerized Numerical Control (Computerisierte numerisch gesteuerte Zerspanung)

Ein massiver Kunststoff - oder Metallblock wird in eine CNC-Fräse geklemmt und im subtraktiven Verfahren zu einem Fertigteil geschnitten. Diese Methode erzeugt eine viel höhere Festigkeit und ein besseres Oberfl ächenfi nish als jedes additive Verfahren. Sie besitzt außerdem die kompletten, homogenen Eigenschaften des Kunststoff s, da es im Gegensatz zu den additiven Verfahren, bei denen ‚kunststoff ähnliche‘ Materialien schichtweise verarbeitet werden, massive Blöcke aus extrudiertem oder formgepresstem thermoplastischem Kunststoff verwendet. Dank der breiten Auswahl an Werkstoff en können Teile mit den gewünschten Materialeigenschaften hergestellt werden, wie z.B. Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit, Wärmeform- und Chemikalienbeständigkeit und Biokompatibilität. Aufgrund des guten Toleranzbereichs eignen sich die Teile für Passform- und Funktionsprüfungen. Prototypen können wie bei additiven Verfahren innerhalb weniger Tage geliefert werden.

Da bei dem Verfahren Material entfernt statt hinzugefügt wird, können sich Hinterschneidungen manchmal schwierig gestalten. Außerdem ist CNC-Bearbeitung unter Umständen etwas teurer als additive Verfahren.

Vorteile Nachteile CNC-bearbeitete Teile besitzen ein gutes Oberfl ächenfi nish und sind sehr robust, da sie aus technischen Kunststoff en und hochwertigen Metallen gefertigt werden.

Die CNC-Bearbeitung unterliegt geometrischen Beschränkungen. Außerdem ist eine betriebsinterne Umsetzung aufgrund der Kosten für Programmierer und Mechaniker, die für die Erstellung von CNC-Werkzeugwegen und Aufspannvorrichtungen für diese Teile notwendig sind, deutlich teurer als beim 3D-Druck.

Spritzguss

Schnellspritzgießen ist ein Verfahren, bei dem, wie im traditionellen Spritzgussverfahren, thermoplastische Kunststoff e in ein Formwerkzeug eingespritzt werden. „Schnell“ macht dieses Verfahren die Technologie zur Herstellung des Formwerkzeugs. Es wird oft aus Aluminium statt dem bei Serienformen traditionell verwendeten Stahl gefertigt. Spritzgussteile sind robust und können mit ausgezeichneten Oberfl ächeneigenschaften hergestellt werden. Außerdem handelt es sich hierbei um das branchenübliche Fertigungsverfahren für Kunststoff teile, das unter Umständen die Vorteile des Prototyping in ein und demselben Verfahren vereint. Es können fast alle technischen Kunststoff e verwendet werden, sodass der Konstrukteur keine Materialeinschränkungen durch das Prototyping-Verfahren berücksichtigen muss. Schnellspritzgussteile aus Flüssigsilikon sind ebenfalls möglich.

Weder beim 3D-Druck noch bei der CNC-Bearbeitung entstehen die mit dem Spritzguss verbundenen anfänglichen Werkzeugkosten. In den meisten Fällen ist es daher sinnvoll, ein bis zwei Durchläufe an schnellen Prototypen durchzuführen (subtraktiv oder additiv), um die Passform und Funktion vor Beginn des Spritzgussverfahrens zu prüfen.

Vorteile Nachteile Formteile werden aus einer breiten Palette an technischen Kunststoff en gefertigt, besitzen ausgezeichnete Oberfl ächenfi nishs und bieten eine ausgezeichnete Prognose über die Ausführbarkeit während der Produktionsphase.

Die Vorlaufkosten können aufgrund der Werkzeugkosten höher ausfallen.

CNC

IM



Ein Verfahren auswählen Bestimmen Sie anhand der folgenden Entscheidungshilfen das Verfahren, das für Ihr Projekt am besten geeignet ist.

Schritt 1: Grenzen Sie zunächst mithilfe des Entscheidungsbaums die Faktoren ein, die für Sie unter Berücksichtigung des derzeitigen Stadiums Ihres Prototyping-Prozesses am wichtigsten sind, und beachten Sie gegebenenfalls die Definitionen auf Seite 8.

Schritt 2: Vergleichen Sie unter Einbezug der empfohlenen Aspekte für Ihren wichtigsten Faktor/Ihre wichtigsten Faktoren aus Schritt 1 die Verfahren anhand der Matrix auf Seite 8, um zu ermitteln, welches Verfahren für Ihr Projekt am besten geeignet ist.

KonzeptmodellGeschwindigkeit

AussehenMaterialauswahl

Oberflächenfinish Farbe

AnzahlKomplexität

Montage-/PassformprüfungForm

Passform MaterialauswahlToleranz

Materialfestigkeit

MaterialauswahlKomplexität

Farbe

Funktionsprüfung

Mechanische Eigenschaften

Elektrische Eigenschaften

MaterialauswahlAnzahl

SchnelligkeitKomplexität

ToleranzThermische Eigenschaften

Optische Eigenschaften

Chemikalienbeständigkeit

LebensdauerprüfungMechanische Eigenschaften

Alterungseigenschaften (UV)

MaterialauswahlMaterialfestigkeit

AnzahlSchnelligkeitKomplexität

Toleranz

Konformitätsprüfung

Entflammbarkeit

EMI/RFI-EigenschaftenMaterialauswahl

SchnelligkeitLebensmitteltauglichkeit

Biokompatibilität

STADIEN FAKTOREN ASPEKTE

In welchem Stadium ist Ihr Prototyping-Verfahren?

Empfohlene Aspekte, die bei der Auswahl eines Verfahrens

zu berücksichtigen sind.Welcher Faktor ist/welche Faktoren

sind für Sie am wichtigsten?



Definitionen Definitionen können in einzelnen Unternehmen unterschiedlich sein. Die nachstehenden Definitionen sind jedoch ein möglicher Ausgangspunkt.

Konzeptmodell – Grobes physisches Modell zur Veranschaulichung einer Idee. Konzeptmodelle können Personen aus unterschiedlichen Funktionsbereichen die Idee visuell zugänglich machen, sie zu Gedanken und Diskussionen anregen und den Akzeptierungs- oder Ablehnungsprozess beschleunigen. Wichtige Aspekte beim Prototyping: Geschwindigkeit –Durchlaufzeit, die für die Konvertierung einer Computerdatei in einen physischen Prototypen erforderlich ist Aussehen – alle optischen Aspekte – Farbe, Textur, Größe, Form, etc.

Montage-/Passformprüfung – Herstellen einiger oder aller Teile einer Baugruppe, deren Zusammenbau und die Überprüfung der Passgenauigkeit. Die grobe Überprüfung dient der Ermittlung von Konstruktionsfehlern, wie beispielsweise die Anordnung zweier Nasen mit 4 cm Abstand, während die dazugehörigen Vertiefungen einen Abstand von nur 2 cm aufweisen. Bei der genauen Überprüfung geht es um kleinere Größenunterschiede und Toleranzen. Natürlich muss jede Prüfung von Toleranzen auf das tatsächliche Fertigungsverfahren oder ein Verfahren mit ähnlichen Toleranzen zurückgreifen. Wichtige Aspekte beim Prototyping: Form – die Form des Teils – Funktionen und Größe Passform – Passgenauigkeit in Bezug auf andere Teile.

Funktionsprüfung – Überprüfen der Funktion eines Teils oder einer Baugruppe unter für die tatsächliche Anwendung typischen Belastungen.Wichtige Aspekte beim Prototyping: Chemikalienbeständigkeit – Beständigkeit gegenüber Chemikalien einschließlich Säuren, Basen, Kohlenwasserstoffen, Kraftstoffen, etc.

Mechanische Eigenschaften – Festigkeit des Teils gemessen an der Zug-, Druck-, Biege-, Schlag-, Zerreißfestigkeit usw.Elektrische Eigenschaften– Wechselwirkung zwischen elektrischen Feldern und dem Teil.Dazu können gehören: Dielektrizitätskonstante, Durchschlagsfestigkeit, dielektrischer Verlustfaktor, Oberflächen- und Volumenwiderstand, Ableitzeit usw.Thermische Eigenschaften – Veränderungen der mechanischen Eigenschaften durch Temperaturänderungen. Dazu können gehören: Wärmeausdehnungskoeffizient, Wärmeformbeständigkeit, Vicat-Erweichungspunkt usw.Optische Eigenschaften – Lichttransmission. Dazu können gehören: Brechzahl, Durchlässigkeit und Trübung.

Lebensdauerprüfung – Prüfung von Eigenschaften, die sich mit der Zeit ändern können und die für die Funktionstüchtigkeit eines Produkts im Verlauf seiner erwarteten Lebensdauer von Bedeutung sind. Bei Lebensdauerprüfungen wird das Produkt häufig extremen Bedingungen ausgesetzt (z.B. Temperatur, Feuchte, Spannung, UV-Strahlung usw.), um in kürzerer Zeit abzuschätzen, wie das Produkt über seine erwartete Lebensdauer hinweg reagieren wird.Wichtige Aspekte beim Prototyping: Mechanische Eigenschaften –Dauerfestigkeit – Fähigkeit, einer großen Anzahl an Lastzyklen bei unterschiedlichen Spannungsniveaus standzuhalten.Alterungseigenschaften (UV, Kriechverhalten) – Fähigkeit, der Exposition gegenüber ultraviolettem Licht bei einem akzeptablem Maß an Zersetzung standzuhalten; Fähigkeit, ausgedehnten Kräfteeinwirkungen auf das Teil bei akzeptablen Ausmaßen an permanenter Verformung standzuhalten.

Konformitätsprüfung – von einer Aufsichtsbehörde oder Normungsorganisation vorgegebene Prüfung, um zu gewährleisten, dass Teile für einen bestimmten Verwendungszweck, wie z.B. in den Bereichen Medizin, Nahrungsmittel oder Verbraucher, geeignet sind. Dazu gehören beispielsweise die von den folgenden Stellen vorgeschriebenen Prüfungen: Underwriters Laboratory (UL), die Canadian Standards Association (CSA) die US-amerikanische Food and Drug Agency (FDA), die US-amerikanische Federal Communications Commission (FCC), die Internationale Organisation für Normung (ISO) und die Europäische Kommission. Wichtige Aspekte beim Prototyping: Entflammbarkeit – die Beständigkeit eines Kunststoffs oder Teils gegenüber der Entzündung durch eine FlammeEMI/RFI-Eigenschaften – die Fähigkeit eines Kunststoffs, eines Teils oder einer Baugruppe, gegen Radio- und elektromagnetische Wellen abzuschirmen oder diese zu blockierenLebensmitteltauglichkeit – Zulassung eines Kunststoffs oder Teils für den Einsatz in Anwendungen, bei denen der Kunststoff oder das Teil bei der Zubereitung, des Servierens oder dem Verzehr mit Lebensmitteln in Kontakt kommt.Biokompatibilität – die Fähigkeit des Kunststoffs oder Teils, mit menschlichen oder tierischen Körpern außerhalb oder innerhalb des Körpers in Kontakt zu geraten, ohne schädliche Auswirkungen zu haben (z.B. Hautreizungen, Wechselwirkungen mit Blut, toxische Wirkung usw.). Die Biokompatibilität ist bei chirurgischen Instrumenten und vielen medizinischen Geräten wichtig.

Vergleich von Prototypeneigenschaften

Mangelhaft Angemessen Gut

ASPEKT

Anzahl

Komplexität

Oberflächenfinish

Materialauswahl

Materialfestigkeit

Farbe

Toleranz

Geschwindigkeit

Preis – kleine Mengen

Preis – große Mengen

SL SLS DMLS FDM 3DP PJET CNC IM



Zusammenfassung

Prototypmodelle helfen Designteams dabei, anhand von wertvollen Informationen über die Leistung von und die Reaktion auf die Prototypen fundiertere Entscheidungen zu treffen. Je mehr Daten in diesem Stadium des Produktentwicklungszyklus gesammelt werden, umso eher lassen sich potenzielle Produkt- oder Fertigungsprobleme zu einem späteren Zeitpunkt vermeiden.

Die Verfolgung einer durchdachten Strategie beim Prototyping erhöht deutlich die Chance, dass das Produkt rechtzeitig auf den Markt gebracht und akzeptiert, sowie zuverlässig und profitabel wird.

Welche ist die beste Methode zur Herstellung eines Prototyps? Wie Sie hoffentlich aus dieser Broschüre entnommen haben, hängt die Antwort davon ab, in welchem Stadium Ihres Prozesses Sie sich gerade befinden sowie von Ihren Zielsetzungen. In der Anfangsphase des Entwicklungsprozesses, wenn die Ideen frei fließen, sind Konzeptmodelle sehr hilfreich. Im Verlauf des Entwicklungsprozesses gewinnt ein Prototyp mit der Größe, Oberfläche,

Farbe, Form, Festigkeit, Haltbarkeit und den Materialeigenschaften des geplanten Endprodukts zunehmend an Bedeutung. Daher ist der Einsatz des richtigen Prototyping-Verfahrens besonders wichtig. Um Ihr Design am effektivsten zu validieren, sollten Sie ein besonderes Augenmerk auf die drei Schlüsselelemente Ihres Designs Funktionalität, Ausführbarkeit und Marktfähigkeit richten.

Wenn Ihr Prototyp die Eigenschaften des Endprodukts treu wiedergibt, ist er definitionsgemäß funktionsfähig. Zu diesen Anforderungen gehören häufig Aspekte wie Materialeigenschaften (z.B. Flammfestigkeit), Dimensionsgenauigkeit für eine perfekte Passform auf andere Teile sowie kosmetische Oberflächenfinishs für gutes Aussehen.

Wenn das Design Ihres Prototypen mehrmals und wirtschaftlich so hergestellt werden kann, dass dieser den Anforderungen des Endprodukts genügt, ist er definitionsgemäß ausführbar. Zu diesen Anforderungen gehört die Fähigkeit, die Funktionalität des Designs wie oben beschrieben

aufrecht zu erhalten, die Stückkosten unter dem angegebenen Niveau zu halten und den Produktionsplan einzuhalten. Auch das genialste Design verläuft im Sand, wenn es nicht hergestellt werden kann. Achten Sie darauf, dass Ihr Prototyping-Verfahren dies berücksichtigt.

Letztendlich ist nicht gesagt, dass Verbraucher Ihr Produkt nutzen möchten, selbst wenn Ihr Prototypendesign funktionsfähig und ausführbar ist. Nur mit Prototypen lässt sich die Marktfähigkeit des Designs in diesem Sinne wirklich überprüfen. Wenn Ihr Design auch die mit Marktversuchen (z.B. Präsentationen auf Messen, Usability-Tests) und Konformitätsprüfungen (z.B. FDA-Prüfung von medizinischen Geräten) einhergehenden Herausforderungen meistert, sind Sie auf dem besten Weg zu einer erfolgreichen Produkteinführung.

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Proto Labs ist die weltweit schnellste digitale Quelle für individuell gefertigte Prototypen und Produktionsteile in Kleinserien.

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Herstellungsverfahren für Prototypen€¦ · Manche Prototyping-Verfahren setzen zur Herstellung von Prototypen herkömmliche Fertigungsmethoden ein. Andere Technologien entstanden