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Ihre Fragen-unsere Antworten-> Rapidprototyping Fachglossar
Was ist Rapidprototyping bzw. Rapid Prototyping?
Welche Toleranzen sind zu erreichen?
Welche 3D-Daten verarbeitet von Allmen AG?
Braucht es in jedem Fall CAD-Daten für die Herstellung von Bauteilen?
Welche Vorteile hat das Rapidprototypingverfahren
Kann ich mit einem gesinterten Teil oder Stereolithographieteile, Versuche und Test’s fahren?
Mit für was einer Lieferzeit muss ich Rechnen?
Kann ich in dringenden Fällen ein Prototypen früher erhalten?
Was beeinflusst die Kosten von Rapidprototyping?
Ist es möglich SLA und SLS Kleinserien herzustellen?
Was ist Rapidprototyping bzw. Rapid Prototyping?
Rapidprototyping ist ein Verfahren, bei welchem man aufgrund von 3D-CAD Daten schnell und kostengünstig einen Prototypen herstellen kann. Die Bauteile entstehen durch schichtweisen Aufbau mittels eines Lasers. Rapidprototyping dient der Herstellung von Urmodellen, Funktionsmuster und Anschauungsmodellen. Das Verfahren eignet sich zudem, um vorgängige Fehler zu erkennen, bevor es in den Werkzeugbau geht. Mit Bauteilen aus Rapidprototyping können Passgenauigkeiten überprüft werden oder einfach nur Foto-Modelle, z.B. für einen Prospekt oder Messeauftritt hergestellt werden.
Welche Toleranzen sind zu erreichen?
Die engsten Toleranzen erreicht man mit Stereolithographie. Die Schichthöhern variieren zwischen 0.1 und 0.05mm. Die zu erreichenden Toleranzen liegen bis ca. +/- 0.15mm. Partien, die genauer dargestellt werden sollen, werden mechanisch nachbearbeitet.
Welche 3D-Daten verarbeitet von Allmen AG?
Grundsätzlich können wir fast alle gängigen, herstellunabhängigen CAD Daten verarbeiten. Wie z.B STEP, IGES, Parasolid, CATIA, Rhino etc. Für die Herstellung von Rapidprototyping-Bauteilen, konvertieren wir Ihre CAD-Daten in das STL Format. Selber arbeiten wir mit einer der modernsten CAD Software nämlich SolidWorks.
Braucht es in jedem Fall CAD-Daten für die Herstellung von Bauteilen?
CAD-Daten sind Voraussetzung, um Urmodelle mittels SLA+SLS herzustellen. Falls Sie uns diese nicht anliefern können, unterbreiten wir Ihnen gerne ein Angebot für die Herstellung von Volumendaten mittels unseres modernen CAD-System SolidWorks. Wir sind es uns gewohnt, CAD Daten aufgrund von Skizzen, Designstudien, etc. herzustellen.
Welche Vorteile hat das Rapidprototypingverfahren
Die entscheidenden Faktoren sind der Einsatz des Modells. Steht die Funktion oder das Design im Vordergrund? Für toleranzenge Modelle empfehlen wir das Stereolithographieverfahren. Soll im Verhältnis ein günstiges Modell gebaut werden, steht Ihnen das Lasersintern zur Verfügung. Gerne beraten wir Sie aber spezifisch für Ihre Anwendung. Denn auch unsere zur Verfügung stehenden Materialien sind matchentscheidend.
Kann ich mit einem gesinterten Teil oder Stereolithographieteile, Versuche und Test’s fahren?
Unsere Bauteile erlauben Funktions- und Belastungstest’s. Dies ist auch der Grund warum wir einige Firmen im Bereich Luftfahrt und Motorsport zu unserer Kundschaft zählen. Denn dort werden Bauteile auf Herz und Nieren getestet. Mit speziellen Materialien und Oberfächenbehandlungen bauen wir sogar sehr hochtemperaturbeständige Teile.
Mit welcher Lieferzeit muss ich Rechnen?
In der Regel liefern wir Ihre Teile, ob in SLA oder SLS gebaut, ab Bestellung innert 1-3 Arbeitstagen aus. Sämtliche Lieferzeiten basieren auf der aktuellen Auslastung. Wir finden aber immer einen Weg, Ihr Bauteil zu Ihrem Wunschtermin zu fertigen. Nehmen Sie mit uns Kontakt auf.
Kann ich in dringenden Fällen ein Prototypen früher erhalten?
Ja das können Sie! Es liegt in unserem Interesse, Ihren Wunschtermin möglichst zu realisieren, so dass Sie fit sind für das nächste Meeting. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, wir finden eine Lösung.
Was beeinflusst die Kosten von Rapidprototyping?
Da wir zwei verschiedene Verfahren anbieten und uns über 5 Materialien zur Verfügung stehen, ist diese Frage hier schwer zu beantworten. Grundsätzlich generiert sich der Preis aus der Bauzeit eines Teils. Je grösser und höher ein Bauteil, desto umfangreicher die Herstellung. Jedoch versuchen wir immer, Ihr Bauteil in optimaler Baulage herzustellen. Gerne unterbreiten wir Ihnen aufgrund Ihrer CAD Daten ein kurzfristiges Angebot. In der Regel erhalten Sie dieses 4-5 Stunden nach Eingang. Erfolgt eine Anfrage, nehmen wir immer Kontakt auf, um den Einsatz Ihres Bauteils zu besprechen. Gerne beraten wir Sie. Rufen Sie uns an!
Ist es möglich SLA und SLS Kleinserien herzustellen?
Eine Vervielfältigung von Bauteilen mittels eines generativen Verfahrens nennt man RapidManufacturing. Nicht in jedem Fall lohnt es sich aufgrund der Anforderungen, den Weg von SLA und SLS einzuschlagen. Denn man muss bedenken, dass jedes Teile gefinisht werden muss, um so den gewünschten Look und Masshaltigkeit zu erlangen. Es kann aber keine generelle Aussage gemacht werden. Gerne beraten wir Sie. Denn für Kleinstserien und Kleinserien stehen uns zwei interessante Verfahren zur Verfügung. Auf der einen Seite ist das Vakuumgiessverfahren für Serien bis 30Stk. Ein weiterer Schritt ist das Niederdruckgiessen für Serien bis zur 400Stk.
Abformen
CAD
Designmodell
Epoxydharz
Ergonomiemodell
Formschrägen
Freiformflächen
IGES-Daten
Layerdicke
Nachbearbeitung/Finishing
NCS-Farbtöne
Photopolymer
Prototyp
Rapid Tooling
Rapid Manufacturing
RTV Silikone
Silikonabguss / Silikonprototypen
Slicen
Stützkonstruktion / Support
Urmodell
Abformen
Benötigt man mehrere gleiche Modelle, fertigt man meist nur ein Modell durch Rapidprototyping und "vervielfältigt" es durch Abformprozesse wie z. B. Vakuumguss oder Niederdruckguss. Das Grundprinzip besteht darin, dass das Urmodell in eine Formmasse eingebettet wird. Nach Aushärtung der Formmasse wird das Modell entnommen, in den so entstandenen Hohlraum kann nun eine Giessmasse eingegossen werden.
CAD
Abkürzung für Computer Aided Design (Computerunterstütztes Konstruieren). In unserem Fall erfolgt dies mit SolidWorks.
Designmodell
Ein Designmodell entspricht äusserlich einem Serienmuster. Der Finish der Oberflächen wird mit verschiedenen Verfahren realisiert, bis das Bauteil der „ShowRoom“-Qualität entsprich. Ein Designmodell unterstützt zudem den schnellen Entscheid über Konstruktions- und Fertigungsmethoden. Ein Designmodell ermöglicht zudem die frühzeitige Einbeziehung des Urteils Dritter (Designer, Kunden, Vertrieb etc.).
Epoxydharz
Ein Epoxydharz besteht aus Polymeren, die je nach Reaktionsführung, unter Zugabe der geeigneten Härter, einen duroplastischen Kunststoff ergibt. Die Zugabe der Härterkomponenten hat zur Folge, dass sich das Epoxydharz innert wenigen Minuten aushärtet. Epoxydharze verarbeiten wir in Silikonformen, wie aber auch in Kunstharzformen.
Ergonomiemodell
Ein Ergonomiemodell unterstützt den schnellen Entscheid über die Durchführbarkeit. Die Herstellung eines Ergonomiemodells zeigt frühzeitig wichtige Details der Bedien- und Benutzerfreundlichkeit eines Produktes. Gegebenenfalls können Teilfunktionen, die noch nicht ausgereift sind, innert kürzester Zeit verbessert werden. Der Detaillierungsgrad eines Ergonomiemodells beschränkt sich im Normalfall nur auf das Äussere. Innenleben wie z.B Elektronik bei einem Gehäuse, Motorik bei einem Akkubohrer, werden weggelassen.
Formschrägen
Teile, die in Silikonformen gegossen werden, brauchen keine Formschrägen. Kunstharzformen setzen allerdings Formschrägen voraus. Alle stehenden, in der Ausformrichtung gehaltenen Flächen, müssen mit einem Formanzug versehen werden. Wir haben das Know-how, wo und welcher Formanzug angebracht ist.
Freiformflächen
Freiformflächen sind Flächen, die aufgrund Ihrer Gestalt mathematisch nicht trivial, sondern nur mit aufwändigen Darstellungen (3D-Skizzen, Kurven etc.) entstehen. Freiformflächen sind mit unseren modernsten CAD-Systemen mit ein wenig Mehraufwand aber herzustellen.
IGES-Daten
IGES Daten (Initial Graphics Exchane Specification) ist ein neutrales, herstellerunabhängiges Datenformat, bestimmt für CAD Systeme. Unsere direkten Schnittstellen erlauben es, dieses Datenformat 1 zu 1 einzulesen.
Layerdicke
Die Layerdicke im Bereich Rapidprototyping ist die Schichtdicke, die gebaut werden kann auf Stereolithographieanlagen, wie aber auch im Bereich des Selektiven Lasersintern. Sie liegt im Bereich von 0.05mm bis 0.1mm.
Nachbearbeitung/Finishing
Die Nachbearbeitung eines Lasersinterteils oder eines Stereolithographieteils bedeutet die weitere Behandlung der Oberflächen durch z.B. Schleiffen, Strahlen oder Lackieren. Zur Nachbearbeitung kommen auch verfahrensbedingte Prozesse, wenn z.B. die Anforderung an die Genauigkeit der zu erreichenden Toleranzen überschritten wird.
NCS-Farbtöne
Das Natural Color System (NCS) ist ein Standartfarbtonsystem, welches auf Farbempfindungen basiert. Das NCS-Farbtonsystem umfasst mehr Farbtöne als das RAL-System
Photopolymer
Photopolymer ist ein lichtaushärtender Kunststoff. Im Falle der Stereolithographie ist dies ein Epoxydharz. Es wird von einem Laser, in dünnen Schichten (Layerdicken) ausgehärtet.
Prototyp
Ein Prototyp oder auch Urmodell genannt, entspricht dem Serienmuster weitgehend, gegebenfalls sogar vollständig. Ein Prototyp wird nach den finalen CAD Daten hergestellt, die auch für die Serienherstellung relevant und freigeben wurden. Ein Prototyp unterscheidet sich vom Serienprodukt nur durch das Produktionsverfahren. Die Herstellung ermöglicht zudem die frühzeitige Überprüfung einzelner oder mehrerer Produkteigenschaften wir z.B. -> Montierbarkeit, Entformbarkeit, Testverfahren wie EMV etc. Die Prototypenherstellung gibt zudem einen Vorsprung für den Markeintritt. Aussendienstmitarbeiter können bereits schon vor dem Bestehen eines Serienteils mit dem Produkt hausieren, da der Detaillierungsgrad sowie die Funktionstüchtigkeit meist dem Serienteil entsprich. Allem voran bringt die Prototypenherstellung auch einen Vorteil, wenn es um Messeauftritte geht. Das Produkt kann so bereits der Kundschaft präsentiert werden. Die Feedbacks können in die Spritzgusswerkzeugherstellung einfliessen.
Rapid Tooling
Rapid Tooling ist der Oberbegriff für die Herstellung einer schnellen Fertigung von Formen für Prototypenbau und Vorserien. Wir nutzen dieses Verfahren im Zusammenhang mit Rapidprototyping für die Herstellung von Silikonprototypen, Weichteile etc. Auch ein Aluminium-Spritzgusswerkzeug fällt bei uns unter die Kategorie Rapid Tooling. Denn die Herstellung eines Aluminium-Spritzgusswerkzeuges ist schneller und kostengünstiger zu realisieren als ein Stahl-Spritzgusswerkzeug.
Rapid Manufacturing
Rapid Manufacturing ist die kostengünstige Herstellung einer Kleinserie innert kürzester Zeit. Nachdem sich Rapidprototyping und Selektives Lasersintern (Lasersintering) im Markt durchgesetzt haben, erweisen sie sich als kostengünstige Herstellungsverfahren für Kleinserien. Es muss allerdings dabei beachtet werden, dass der Finish an jedem einzelnen Teil erfolgt. Je nach Anforderungen lohnt es sich, solche Kleinserien mittels anderen Verfahren wie Vakuumguss oder Niederdruckguss herzustellen. Die Vorteile sämtlicher Rapid Manufacturing Verfahren liegen ganz klar bei der schnellen, präzisen und kostengünstigen Herstellung von Kleinserien. Die Verfahren zeichnen sich aus durch den Vorsprung gegenüber Mitbewerbern.
RTV Silikone
RTV Silikone sind vulkanisierbare Silikone bei Raumtemperatur. Sie bestehen aus 2 Komponenten. Von Allmen AG stellt mit solchen Silikonen Vakuumgiessformen her, wie aber auch Silikonprototypen in jeglicher Form. Diese Silikone sind meist transparent und können einfach mit Pasten eingefärbt werden. Die Shorehärten sind begrenzt, je nach nachträglicher Temperierung erreicht man eine Shorehärte von rund Shore 47A. Mit RTV Silikonen lassen sich auch 2-K Spritzgussteile simulieren. Das harte Teil wird dann meist in Rapidprototyping gefertigt, die Silikonpartie an das harte Teil angegossen.
Silikonabguss / Silikonprototypen
Hierbei handelt es sich um ein Abformverfahren, bei dem eine einfache Form mittels Rapidprototyping hergestellt wird. In diese einfache Form wird ein RTV Silikon eingegossen und nach der Aushärtung ausgepackt. Um Lufteinschlüsse in den Silikonteile zu verhindern, findet der Giessprozess unter Vakuum statt. Speziell dafür vorgesehene Vakuumkammern liefern so lunkerfreie Silikonprototypen. Typische Anwendungen sind z.B Dichtungen, Nuggis, Softtouchpartien bei Elektrogeräten etc.
Slicen
Slicen ist die Bezeichnung für die Erzeugung von Schichtinformationen für Rapidprototyping Verfahren. Ein CAD Volumenmodell wird mathematisch in Schichten zerlegt, aus denen später im Selektiv Lasersinterverfahren oder dem Stereolithographieverfahren das körperliche Modell erzeugt wird.
Stützkonstruktion / Support
Rapidprototypingverfahren bauen Bauteile schichtweise auf. Überhängende Partien beim Stereolithographieverfahren müssen gestützt und stabilisiert werden, so dass während dem Bauprozess das Bauteil sauber positioniert bleibt. Der Support wird immer als erstes gebaut. Er besteht aus einer wabenartigen Struktur. Der Support ist beim, Stereolithographieverfahren der einzige, verfahrensbedingte, Abfall.
Urmodell
Ein Urmodell wird dann benötigt, wenn Vakuumgiessformen oder Niederdruckgiessformen gebaut werden möchten. Das Urmodell wird in die Giessmasse eingegossen und nach Aushärtung der Giessmasse wieder entfernt. Im entstandenen Hohlraum kann nun z.B. ein PUR oder Silikon vergossen werden. Typischerweise stellen wir Urmodelle her mittels Rapidprototyping. Die Ausganglage sind immer CAD Daten, die entweder von unseren Kunden angeliefert, oder von unseren Konstrukteuren hergestellt werden.
