Rapid Prototyping

Rapid Prototyping (übersetzt schneller Modellbau) ist der Überbegriff über verschiedene Verfahren zur schnellen Herstellung von Musterbauteilen ausgehend von Konstruktionsdaten.

Verfahren

Rapid-Prototyping-Verfahren sind somit Fertigungsverfahren, die das Ziel haben, vorhandene CAD-Daten möglichst ohne manuelle Umwege oder Formen direkt und schnell in Werkstücke umzusetzen. Die für diese Verfahrensgruppe relevante Datenschnittstelle ist das STL-Format. Die unter dem Begriff des Rapid Prototyping seit den 1980er Jahren bekannt gewordenen Verfahren sind in der Regel Urformverfahren, die das Werkstück schichtweise aus formlosem oder formneutralem Material unter Nutzung physikalischer und/oder chemischer Effekte aufbauen.

Zu den Verfahren des Rapid Prototyping zählt man unter anderem:

Verfahren wie FDM, SLM und EBM, die das Material schichtweise auftragen, bezeichnet man auch als 3D-Druck.

Anwendung

In den letzten Jahren wurden die Anwendungsgebiete des Rapid Prototypings, die sich am Anfang auf das Herstellen von Modellen und Prototypen konzentrierten, auf weitere Felder ausgedehnt. Dazu zählen:

• der Einsatz als Werkzeug: Rapid Tooling und
• der Einsatz als Fertigteil: Rapid Manufacturing.

Wegen der Breite der aktuellen Anwendungen ist es derzeit angebracht, vom Einsatz generativer Fertigungsverfahren zu sprechen.

In Verbindung mit weiteren modernen Technologien wie zum Beispiel dem Reverse Engineering (Digitalisieren), dem CAD, der virtuellen Realität sowie modernen Werkzeugbauverfahren wird die Verfahrenskette innerhalb der Produktentwicklung auch als Rapid Product Development bezeichnet.

Daneben findet man auch Begriffe wie generative Fertigungsverfahren, Additive Fertigung, Schichtbaufertigung, Freeform Fabrication, Desktop Manufacturing, Layer Manufacturing Technology, Advanced Digital Manufacturing (ADM), auch E-Manufacturing usw.

Durch dieses mittlerweile stark angewachsene Einsatzspektrum generativ gefertigter Bauteile werden auch immer neue Anforderungen an generativ gefertigte Bauteile gestellt, die durch Folgetechnologien bei generativen Verfahren wie die Oberflächentechnik gelöst werden können. So ist es durch abtragende Verfahren wie das Sandstrahlen oder das Gleitschleifen möglich, die durch den Bauprozess bedingten Stufen einzuebnen. Auch ist es möglich, die generativ gefertigten Werkstücke zu lackieren oder zu metallisieren.

Siehe auch

• Digital Fabricator

Literatur

•  Berger, Hartmann, Schmid: Additive Fertigungsverfahren – Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing. 1. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 2013, ISBN 978-3-8085-5033-5.
•  Andreas Gebhardt: Rapid Prototyping – Werkzeuge für die schnelle Produktentstehung. 2. Auflage. Hanser Verlag, München 2000, ISBN 3-446-21242-6.
•  Petra Fastermann: 3D-Druck/Rapid Prototyping: Eine Zukunftstechnologie – kompakt erklärt. 1. Auflage. Springer Vieweg, Berlin Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-29224-8.
•  Petra Fastermann: 3D-Drucken: Wie die generative Fertigungstechnik funktioniert. 1. Auflage. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-40963-9.
•  Andreas Neef, Klaus Burmeister, Stefan Krempl: Vom Personal Computer zum Personal Fabricator. 1. Auflage. Murmann Verlag, Hamburg 2005, ISBN 3-938017-39-2.
•  Wolfgang G. Trapp: Von Prototypen zur Produktion. Industriethemen-Fachberichte, München 2007.

•  Westkämper Engelbert, Bohnet Jens: Oberflächenveredelung von RP-Bauteilen.. Springer, Berlin 2007, ISBN 978-3-540-69879-1.

•  Bohnet Jens, Greta Bernhardt: Bessere Oberflächen auf Rapid-Prototyping Werkstücke. In: Galvanotechnik. 99, Leutze, Bad Saulgau 2008, S. 1884-1891.
•  Günter Mennig: Werkzeugbau in der Kunststoffverarbeitung: Bauarten, Herstellung, Betrieb. Carl Hanser Verlag, München 2008.

Weblinks

• Technology Review: 3D-Drucker für das Volk Überblicksartikel zum Stand der Technik bei Fab@Home und RepRap
• Stereolithografie – Rapid Prototyping an der Hochschule Aalen (Youtube 5:02)
• Bernd Schuh: 3D-DRUCK – Revolution aus dem Replikator, in Deutschlandfunk Forschung aktuell – Wissenschaft im Brennpunkt vom 2. Februar 2014

Einzelnachweise

<references />