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Rapid Prototyping: Prototypen wie von selbst

Hinter dem Begriff „Rapid Prototyping“ verbergen sich nicht nur ungeahnte Potenziale zur Zeit- und Kosteneinsparung sondern auch zur Fehlererkennung.
(PM) Wchtersbach, 29.08.2016 - Mithilfe innovativer Verfahren wie dem 3D-Druck lassen sich Prototypen vor der Produktion in krzester Zeit herstellen und auf Herz und Nieren testen. Kremer bietet seinen Kunden nicht nur die fr jeden Zweck passende Technik, sondern auch kompetente Untersttzung und Beratung.

Die Aufgabe: Der Faltenschlauch einer Schutzkappe soll sich um 90 Grad nach oben biegen lassen. Im 3D-Druckverfahren wird ein Prototyp nach den Vorstellungen des Kunden angefertigt. Die Analyse des Prototypen zeigt deutlich, dass die Anzahl der Schlauchfalten, um die gewnschte Biegung zu erreichen, nicht ausreicht. Die Konstruktion wird daher entsprechend angepasst und es wird ein berarbeiteter Prototyp entworfen. Dank der Mglichkeiten des Rapid Prototyping ist dieser Prozess schnell und kostengnstig absolviert. Erst nachdem der Prototyp berzeugt hat, kann die Herstellung des bentigten Werkzeugs beginnen. Unntige Kosten fr nachtrgliche Fehlerkorrekturen werden so vermieden. Nur ein Beispiel, wie Rapid Prototyping von Kremer die Produktentwicklung schon heute erheblich vereinfacht und optimiert.

Die Mglichkeiten des 3D-Drucks

Der 3D-Druck ist ein besonderes Verfahren: Es ermglicht die Anfertigung detailgetreuer, magenauer und formstabiler, auch mehrteiliger Prototypen aus unterschiedlichen Materialkombinationen in einem Arbeitsschritt. Die „Time to Market“ wird dank dieser Technologie erheblich verkrzt. Auch die Herstellung des zur Serienproduktion notwendigen Werkzeugs funktioniert im 3D-Printer. Beim sogenannten „Rapid Tooling“, dem „schnellen Werkzeugbau“, wird durch Abgieen des Prototyps eine Negativform aus Silikon, Kunststoff oder Metall erzeugt, welche je nach Komplexitt oder Beschaffenheit des Materials fr mehrere Tausend Abformungen geeignet ist.

All diese Faktoren machen das 3D-Drucken zur derzeit genauesten und vielseitigsten Technologie des Rapid Prototyping und prdestinieren sie als wertvolles Handwerkszeug in der Projektentwicklung. Aber der 3D-Druck ist nur eine von vielen Optionen, die bei Kremer zur Verfgung stehen. Je nach Produktanforderung bieten sich andere Techniken an, wie
z. B. das Lasersintern (SLS), die Stereolithografie (SLA), die Vakuumgusstechnik, das Alutooling oder das Wasserstrahlschneiden.

Weitere Techniken des Rapid Manufacturing

Beim selektiven Lasersintern (SLS) werden rumliche Strukturen durch Sintern aus einem pulverfrmigen Ausgangsstoff erzeugt. Hauchdnne Pulverschichten werden dabei nach und nach via Laser gesintert, bis am Ende das fertige Objekt vorliegt. Diese Methode ermglicht zum einen die Konstruktion jeder beliebigen dreidimensionalen Form, zum anderen aber auch die Verwendung seriennaher Werkstoffe wie Polyamid, Polystyrol (PS) sowie Polypropylen (PP).

In der Stereolithografie (SLA) wird ein Objekt nach Vorlage einer dreidimensionalen Bauzeichnung Schicht fr Schicht durch Lichtaushrtung von Kunststoffen wie Acryl-, Epoxid- oder Vinylesterharz aufgebaut. Die Methode ist vor allem fr die Konstruktion von Anschauungsmustern mit hoher Anforderung an Detailwiedergabe und Oberflchenqualitt die erste Wahl.

Ein sehr einfaches, kostengnstiges und daher weit verbreitetes Verfahren ist die Vakuumgusstechnik, die schwerpunktmig fr Polyurethan-, aber auch Silikon-Teile eingesetzt wird. Dabei wird Kunststoff in eine Form aus Silikonkautschuk gegossen. Die Auswahl unterschiedlicher Werkstoffe ermglicht die zgige Anfertigung von Teilen verschiedenster Eigenschaften. Dies ist besonders bei kleineren Stckzahlen von Vorteil.

Beim Wasserstrahlschneiden schneidet ein Hochdruckwasserstrahl (bis zu 6.000 bar) beliebige Formen aus unterschiedlichsten Werkstoffen. Da dabei keine Hitze entsteht, eignet sich die Methode sogar zur Metallbearbeitung. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Verfahrens: Anders als bei Stanzungen fallen Dichtungs- und Isoliermaterialien der Schnittbilder nicht konkav aus.

Bei der Anfertigung von werkzeuggebundenen Formteilen aus Kunststoff und TPE hat sich das Alutooling bewhrt. Selbst die Realisierung von Mehrkomponententeilen und Teilen, die mittels Gas- oder Wasserinnendruck-Technik (GIT/WIT) gefertigt werden, ist kein Problem. In Spritzgussherstellung werden haltbare Aluminium-Werkzeuge fr die Serienanfertigung nach Ma hergestellt. Die kontinuierliche Weiterentwicklung verschiedener Aluminiumsorten erffnet immer neue Mglichkeiten: So haben sich Aluminiumwerkzeuge in den letzten Jahren zum Stand der Technik entwickelt.

Das Rapid Prototyping von Kremer bei Youtube: youtu.be/8cTXxHZhwS4
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63607 Wächtersbach
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Neben klassischen Stanzteilen, Flachdichtungen und Präzisions-O-Ringen, die exakt nach den Vorgaben der Hersteller produziert werden, liegt ein Schwerpunkt der Kremer GmbH bei Elastomer-, Kunststoff- und thermoplastischen Formteilen. ...
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