PROTYPING
DER ERSTE SCHRITT FÜR INNOVATIONEN
Prototypenbau: eine Vorschau auf Ihr künftiges Produkt
Ein neues Produkt soll entstehen und die Welt um eine innovative Idee reicher machen. Über viele Wochen, Monate oder sogar Jahre wird an der Umsetzung getüftelt. Bevor das Produkt in die Serienfertigung startet, wird es mithilfe des sogenannten Prototyping hinsichtlich der Passform und Funktion getestet. Vom gezeichneten Entwurf über die digitale CAD-Datei bis hin zum fertigen Modell: Was mit einem Gedanken begann, wird Schritt für Schritt Realität. Moderne Verfahren machen es möglich. Live und in Farbe halten Sie schließlich Ihre Idee als Prototyp in den Händen. Protoland hat sich auf die neusten Technologien im Prototypenbau spezialisiert. Damit sind wir Ihr kompetenter Partner für die Fertigung von Modellen, Mustern und Prototypen.
Prototyping – was ist das?
Prototyping bezeichnet verschiedene Verfahren zur Herstellung von einem Modell, das einem geplanten Produkt oder Bauteil entspricht. Anhand des dabei entstehenden Prototyps kann die Optik, Passform, Funktion, Lebensdauer oder Konformität des Produkts geprüft werden. Daraus können wiederum Korrekturen hinsichtlich des Designs, der Werkstoffe, Größe, Formgebung, Montage und Ausführung abgeleitet werden. Für den erfolgreichen Entwicklungsprozess ist das Prototyping damit essenziell.
Als besonders schnell und kostengünstig gilt das sogenannte Rapid Prototyping. Mittels modernster Verfahren werden CAD-Daten schnell und auf direktem Weg in Werkstücke umgesetzt. Dabei kommt in den meisten Fällen ein 3D-Drucker zum Einsatz. Für alle Verfahren nutzen wir Geräte der neuesten Generation, die eine Herstellung von hochpräzisen Prototypen ermöglichen. Als Datenschnittstelle fungiert das STL-Format, das eine exakte Beschreibung der Objekt-Geometrien vornimmt. So können die eingesetzten Maschinen das Modell entstehen lassen.
Die Vorteile des Prototypenbaus aus verschiedenen Materialien
Die Auswahl und Zusammenstellung von Materialkonzepten ist ein wichtiger und entscheidender Schritt auf dem Weg zum haptisch erlebbaren Modell. Bei Protoland wählen Sie deshalb nicht nur aus einer großen Palette an Fertigungsverfahren, sondern auch aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien. Ob Kunststoffe wie Carbon oder Polyamid oder Metalle wie Aluminium oder Stahl: Wir beraten Sie ausführlich zum passenden Material für Ihr Modell.
ABS
- Acrylnitril verleiht chemische und thermische Stabilität
- Butadien ist für die Zähigkeit und Schlagfestigkeit verantwortlich
- Styrol sorgt für eine schöne und glänzende Oberfläche
Carbon
- hohe Stabilität (viermal belastbarer als Aluminium)
- extrem leicht (80 Prozent leichter als Stahl)
- beliebig formbar und korrosionsfrei
Polyamid
- gute Abrieb- und Verschleißfestigkeit
- formbeständig bei gleichzeitiger Elastizität
- wasserdicht und schnelltrocknend
Silikon
- ausgesprochen temperaturbeständig
- hohe chemische Resistenz
- geruchs- und geschmacksneutral
Prototypen aus Metallen
Damit wir Ihren Prototypen so nah wie möglich am gewünschten Endprodukt fertigen können, greifen wir auch bei der Gruppe der Metalle auf unterschiedliche Werkstoffe zurück. Jedes Metall bringt verschiedene Vorteile mit, die wir Ihnen in einer kurzen Übersicht vorstellen.
Aluminium
- geringes Gewicht
- hohe Widerstandsfähigkeit
- gute Leitfähigkeit
Magnesium
- hohe Festigkeit
- gute Schalldämpfeigenschaften
- ein Drittel leichter als Aluminium
Stahl
- hohe Korrosionsbeständigkeit
- hervorragende Schlagfestigkeit
Titan
- um die Hälfte leichter als Stahl (aber rund 60 Prozent schwerer als Aluminium)
- antimagnetisch
- sehr hitzebeständig
Messing
- leichte Formbarkeit
- gute elektrische Leitfähigkeit
- recyclebar
Bronze
- hohe Festigkeit
- verschleißfest
- beständig gegen Korrosion
Zink
- leichte Formbarkeit
- witterungsbeständig
Welche Verfahren von Prototypen gibt es bei Protoland?
Wir setzen Ihr Projekt bedarfsgerecht und in höchster Qualität um. Dafür bieten wir beim Bau Ihres Prototyps eine Vielzahl moderner Fertigungsverfahren an. Gemeinsam mit Ihnen finden wir die passende Lösung, um Ihren Prototypen gemäß Ihrer Wünsche und Vorstellungen zu erstellen. Dabei stehen wir von der Vorbereitung über die Herstellung bis hin zur Nachbearbeitung an Ihrer Seite. Für maßgeschneiderte Lösungen kontaktieren Sie uns gern.
Generative Fertigungsverfahren mit dem 3D-Drucker
Bei den Verfahren aus dem Bereich des Rapid Prototyping ist eine deutlich beschleunigte Fertigung bei einer gleichzeitigen Senkung der Kosten möglich.
| Verfahren | Beschreibung | Vorteile |
|---|---|---|
| FDM - Fused Deposition Modeling | Beim FDM-Verfahren trägt ein Extrudierkopf mit feinen Düsen das Ausgangsmaterial schichtweise auf. |
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| SLS - Selektives Lasersintern | Das SLS-Verfahren erfolgt im Schichtbau. Dabei wird ein pulverförmiges Material in hauchdünnen Schichten aufgetragen. Durch Einwirkung eines Laserstrahls wird es gesintert, wodurch sich das Pulver verfestigt. |
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| SLM - Selektives Laserschmelzen | SLM-Prototypen entstehen aus einem pulverförmigen Metall, das mit einem Rakel oder einer Walze Schicht für Schicht aufgetragen wird. Durch den Einsatz von einem Laser wird das Material an den vorgesehenen Positionen geschmolzen. |
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| STL - Stereolithographie | In Schichten aus lichtaushärtendem Photopolymer entstehen STL-Prototypen. Punktgenau werden sie mit einem Laser bearbeitet, wodurch sich das Material verfestigt. |
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Zerspanende Fertigungsverfahren – CNC-Fräsen und -Drehen
Das CNC-Fräsen beginnt mit dem Einspannen eines Rohlings in eine CNC-Fräsmaschine. Ein rotierender Fräser nimmt einen gezielten Materialabtrag vor. Durch den Einsatz von 5-Achs-Fräsmaschinen der neuesten Generation können wir Ihren Prototypen hochpräzise fertigen.
Beim CNC-Drehen rotiert das Werkstück, beispielsweise eine massive Stange oder ein Rohr, mit hoher Drehzahl um die eigene Achse. Der sogenannte Drehstahl trägt an den vorgesehenen Stellen gezielt Material ab und lässt so das finale Modellteil entstehen.
Vorteile:
- Automatisierung ermöglicht ebenso die Herstellung einzelner Prototypen wie Serienfertigungen
- Einsatz vieler verschiedener Werkstoffe wie Aluminium, Edelstahl, Messing und Kunststoff
Spritz- und Vakuumguss
Nicht immer ist es sinnvoll, bei der Herstellung des Prototypen auf Verfahren mit dem 3D-Drucker zurückzugreifen. Wenn ein Modell aus ähnlichen oder gar demselben Material wie die späteren Serienteile bestehen soll, sind der Spritz- oder der Vakuumguss die bessere Wahl.
Beim Spritzguss entstehen Spritzwerkzeuge, die unter Berücksichtigung Ihrer Anforderung eigens für Ihren Prototypen gefertigt werden. Anschließend kann mit dem Guss begonnen werden. Er erfolgt auf modernsten Maschinen, die Ihren gewählten Werkstoff unter optimalen Bedingungen einspritzen.
Auf Basis eines Urmodells wird beim Vakuumguss zunächst eine Gussform erstellt. Diese wird dann mit einem Harz ausgegossen. Bei Protoland bieten wir Ihnen ein breites Spektrum an Harzen an. So realisieren wir im Hinblick auf Festigkeit und Härte der Oberfläche Ihre Wünsche.
In welchen Branchen kommt der Prototypenbau zum Einsatz?
Durch einen Prototypen kann eine Idee auf ihre Umsetzbarkeit geprüft werden. Anhand wertvoller Informationen über das Design, die Leistung und die Reaktion auf den Prototypen, werden fundierte Entscheidungen getroffen. Und genau deshalb erfreut sich der Prototypenbau in zahlreichen Branchen großer Beliebtheit.
Dazu gehören die Luft- und die Raumfahrt, der Maschinen- und Anlagenbau ebenso wie der Automotive-Bereich. Wir begleiten Sie branchenübergreifend auf dem Weg zu Ihrem Prototypen. So präsentieren Sie statt Entwürfen ein erlebbares Produkt.