Rapid Prototyping

Was ist Rapid Prototyping?

Möchten Sie ein neues Produkt auf den Markt bringen, erfordert dies üblicherweise viele Schritte. So müssen Sie entweder Ihren Chef oder die künftigen Geldgeber davon überzeugen, dass Ihr Produkt funktioniert und für die Massenfertigung sowie für die Markteinführung tauglich ist. Aber wie überzeugt man am besten andere von einer Idee? Indem man Ihnen einen funktionierenden Prototyp vorlegt. Wenn Sie aber zum Beispiel ein mechanisches Gerät erstellen wollen, kann dies sehr aufwendig und damit teuer werden. Die Teile müssen zusammen passen und die Formen müssen millimetergenau stimmen. Stellen Sie sich vor, Sie entscheiden sich für Holz als Prototyp-Material. Daraus müssen Sie nun Zahnräder und passgenaue, geschwungene Formen schnitzen. Das wird ziemlich aufwendig.

Iterationen im Entwicklungsprozess

Solange Sie keinen funktionierenden Prototyp haben, haben Sie keinen Beweis dafür, dass Ihre Idee funktioniert. Auch dafür ist das Erstellen eines Prototyps ideal. Sie sehen dann selber, ob es beim Produktionsprozess Probleme geben könnte und natürlich am wichtigsten, ob Ihre Idee funktioniert. Oftmals funktioniert nicht alles reibungslos, sodass Sie mehrere Anläufe (Iterationen – sich wiederholende Prozesse) brauchen, bis Sie einen funktionierenden Prototyp in der Hand halten. Es bleibt also nicht beim einfachen Erstellen eines einzelnen Prototyps, sondern am Ende werden Sie mehrere Versionen haben, die den Entwicklungsprozess dokumentieren. Ein Grund mehr, auf Rapid Prototyping umzusteigen.

Hilfe durch Rapid Prototyping

Genau hier kommt das Rapid Prototyping ins Spiel. Es hilft dabei, die langwierige und teure Herstellung von Prototypen zu beschleunigen, also „schnell“ (englisch rapid) zu bewerkstelligen. Dies wird heutzutage idealerweise mit 3D-Drucker und 3D-Modellierungssoftware oder CAD-Software wie SOLIDWORKS umgesetzt. Sie modellieren also alle Einzelteile für Ihren Prototyp am Computer und drucken diese dann einfach aus. Rapid Prototyping erspart Ihnen natürlich auch die Herstellung spezieller Werkzeuge, die nur für die Prototyp-Herstellung selber gefertigt werden mussten. Sie nehmen einfach alle Änderungen am PC vor.

3D-Druck ist nicht neu

Die 3D-Drucktechnik ist nicht neu. Schon seit den 1980er Jahren werden 3D-Drucke erzeugt. Allerdings standen die Geräte dafür nicht bei Ihnen zu Hause, sondern bei 3D-Dienstleistern. Diese wollen natürlich bezahlt werden und es dauerte sehr lange, bis man das Ergebnis in der Hand halten konnte. Mit Rapid Prototyping hatte dies also nur sehr begrenzt etwas zu tun. Die Technik ist zwar schnell, aber durch Verwaltung und Transport lässt das Ergebnis lange auf sich warten. Mit Einzug der 3D-Drucker für jedermann bekam das Rapid Prototyping eine andere Dimension. Vorausgesetzt, man kann die nötige 3D-Software bedienen.

Rapid Prototyping – Verfahren

Angefangen hat der kommerzielle 3D-Druck mit der Stereolithografie. Hier kam auch das STL-Format auf, das beim 3D-Druck quasi zum Standard geworden ist. Programme wie Blender oder AutoCAD können mit diesem Format umgehen. Bei dem 3D-Drucker zu Hause handelt es sich um die sogenannte Schmelzschichtung. Wie der Name schon vermuten lässt, wird ein Polymer geschmolzen und dann Schicht für Schicht aufgetragen, bis das Objekt fertig ist. Daneben gibt es noch Selektives Lasersintern, Selektives Laserschmelzen, Laminierte Objektfertigung, Digitale Lichtverarbeitung und das Binder Jetting.