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Zahlreiche Vorteile für Ihr Unternehmen.

Prototypen

PROTOTYPEN

Zahlreiche Vorteile für Ihr Unternehmen.

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PROTOTYPENFERTIGUNG

Unter dem Begriff Prototyping sind im Allgemeinen verschiedene Verfahrenstechniken zusammengefasst, mittels derer in der Industrie Prototypen hergestellt werden. Bei einem so bezeichneten Prototyp handelt es sich um ein oft vereinfachtes, aber in der Regel voll funktionsfähiges Versuchsmodell. Dabei müssen nicht zwingend sowohl die Optik als auch die Funktionen bzw. die Technik exakt dem Endprodukt entsprechen. Vielmehr können Sie den Fokus bei der Prototypenfertigung auch lediglich auf eine dieser beiden Attribute legen.

Die Prototypenfertigung respektive das Prototyping findet zumeist Anwendung im Rahmen von Produktplanungen oder Serienprodukt-Vorbereitungen. Es kann aber auch für die Erstellung von reinen Einzelstücken verwendet werden, um zum Beispiel ein bestimmtes Konzept zu präsentieren oder zu skizzieren. Anhand des gefertigten Prototyps können Sie anschließend die Tauglichkeit oder auch die Akzeptanz prüfen. Alleine schon aufgrund dieser Zielvorgaben erweist sich die Prototypenfertigung auch als wesentlicher Entwicklungsmaßstab für das Design und Layout. Daher müssen Sie ein Prototyp nicht nur ausschließlich im technischen Kontext nutzen.

Ob es Ihnen eher auf die Optik oder der Technik bei der Prototypenfertigung ankommt – das Verfahren ist grundsätzlich mit der Zielsetzung verbunden, Visionen und Ideen entsprechend zu visualisieren, ein Produkt bzw. ein Ergebnis zu testen oder neue Aspekte einer bereits bestehenden Lösung zu identifizieren. Bei der Prototypenfertigung an sich haben die gefertigten Modelle zu Beginn häufig eine eher grobe Beschaffenheit und Auflösung. Im Laufe des Entwicklungsprozesses wird die Genauigkeit dann aber zunehmend verbessert.

Ihr Unternehmen kann mit der Investition in die Prototypenfertigung im Endeffekt stets viel Geld sparen. Denn durch das Prototyping können Sie sich Klarheit darüber verschaffen, ob ein Produkt wirklich funktioniert oder ob es in der Tat so bedarfsgerecht respektive zielgruppenorientiert gebaut wurde, wie es die potenziellen Kunden und Nutzer tatsächlich benötigen.

Die Prototypenfertigung verschafft Ihnen auf diesem Wege zum einen einen direkten Vorabkontakt rund um Optik, Haptik und Funktionalität. Zum anderen erhalten Sie die Möglichkeit ein Produkt aus einer ganz anderen Perspektive zu betrachten. Damit wird Ihnen respektive Ihren involvierten Mitarbeitern schneller klar, ob ein Produkt Marktreife besitzt oder ob etwa punktuelle Optimierungen notwendig sind. Dies erhöht dann wieder die Reaktionszeit, um Mängel zu beseitigen und Produktoptimierungen zu realisieren. Würde erst bei einem finalen Produkt Mängel bzw. Optimierungspotenzial deutlich, wäre ein entsprechender Verbesserungsprozess mit hohen Kosten verbunden. Daher nimmt die Prototypenfertigung für die gesamte Wertschöpfungskette innerhalb eines Unternehmens eine eminent wichtige Funktion ein.

Prototypenfertigung: Anwendungsgebiete

Dank verschiedener Verfahrenstechniken innerhalb der Prototypenfertigung können Sie diese Methode in zahlreichen Anwendungsgebieten zum Einsatz bringen. Als exemplarische Beispiele sind hierfür vor allem folgende, als wesentlich erachtete Anwendungsfälle zu nennen:

Anlagen- und Automobilbau

Gerade Motoren oder funktionell wichtige Elemente werden hier mittels des Prototypenbaus hergestellt. Dabei werden via Prototypenfertigung zum Beispiel Versuchs-, Dauerlauf- oder Feldtestmotoren bzw. -komponenten bis hin zur Serienreife entwickelt. Außerdem können sämtlich erfolgskritischen und sensiblen Elemente auf Fertigungsqualität, Maßhaltigkeit, Passgenauigkeit bei der Montage und auftretende Toleranzen geprüft werden. Die Größe der Produkte spielt dabei nur eine untergeordnete Rolle. So werden gerade in der Automobilindustrie ganze Autos als Prototyp produziert, die dann als so bezeichneter Erlkönig geheime Testfahrten absolvieren.

Maschinen- und Werkzeugbau

Prototyping findet hier vorzugsweise Anwendung in der Fertigung von Urmodellen. Auch Produktneuheiten und Optimierungen sowie die detaillierte Planung bzw. Entwicklung von sowohl äußerst kleinen als auch großen Komponenten und Werkzeugen steht hierbei im Fokus.

Schifffahrt und Marine

Ob komplette Schiffs- und Bootsantriebe oder Einzelkomponenten – im Rahmen der Prototypenfertigung können Sie von Detailoptimierungen an bestehenden Komponenten bzw. Lösungen über das Erstellen von extrem komplexen Geometrien bis hin zu einer vollständigen Marinisierung existierender Funktionsteile und Motoren auf eine Vielzahl an Möglichkeiten zurückgreifen.

Medizin

Sowohl in der Zahnmedizin und in der allgemeinen Medizin als auch explizit in der Chirurgie und beispielsweise in der Prothesen-Fertigung ist die Prototypenfertigung fester Bestandteil der Produktentwicklung und -optimierung.

Softwareindustrie

Bei der Prototypenfertigung müssen Sie sich aber nicht zwingend auf materielle Objekte fokussieren. So kann zum Beispiel in der Softwareindustrie die simple Implementation einer Software einen Prototypen darstellen. Auch ein dreidimensionales CAD-Modell lässt sich jederzeit als Prototyp anfertigen.

Losgelöst von der Branchenzugehörigkeit können Sie das Prototyping zusammenfassend in folgenden Anwendungsfällen optimal nutzen:

  • Als Urmodelle für den Metallguss bzw. Feinguss.
  • Als Urmodelle für den Werkzeugbau.
  • Als Werkzeugelemente.
  • Als Anschauungsmuster oder als Produktgestaltungsvorschlag.
  • Als optische Unterstützung für Design, Engineering, Konstruktion und Fertigung.
  • Als Serienteile (gewährleistet eine unmittelbare Fertigung der benötigten Komponente ohne Umwege).
  • Als Funktionsmodelle (wichtig für den Zusammenbau und die Passgenauigkeit).
  • Als Präsentationsmodelle im Rahmen der Angebotserstellung.

Welche Verfahren gibt es bei der Prototypenfertigung?

Die Bandbreite an Verfahren in der Prototypenfertigung ist vergleichsweise groß. Dabei sind wir spezialisiert auf realistische 3D Druck Prototypen. Diese können aus verschiedenen Materialien bestehen, sind voll funktionsfähig sowie bedarfsgerecht belastbar und – je nach Anforderungen – auch mit beweglichen Teilen bzw. flexiblen Komponenten versehen. Beim 3D Druckverfahren im Rahmen der Prototypenfertigung sind sämtliche Eigenschaften und Funktionalitäten abbildbar. Dies geschieht in einer Form, dass beispielsweise Funktionsmodelle sämtlichen mechanischen und chemischen Tests im Hinblick auf Ihre Serienfertigung standhalten. Grundsätzlich zählt der 3D Druck zu den generativen Fertigungsverfahren. Von der Funktionsweise her wird bei diesem Verfahren das jeweilige Material schichtweise aufgetragen, um so dreidimensionale Werkstücke zu erstellen. Als typische Werkstoffe gelten Kunststoffe, Metalle, Kunstharze und Keramiken.

Ein weiteres Verfahren ist das Lasersintern, das ebenfalls zu den generativen Schichtbauverfahren zählt. Mittels Laserstrahlen wird das Werkstück dabei konsequent Schicht für Schicht aufgebaut. Auf diese Weise können Sie dreidimensionale Geometrien sogar mit Hinterschneidungen erzeugen, was gerade für die Prototypenfertigung ein wichtiger Aspekt ist. Prototypen mit Hinterschneidungen können nämlich beispielsweise von herkömmlichen mechanischen und gießtechnischen Verfahren in der Regel nicht erstellt werden. Demgegenüber gehört das Fräsen in die Kategorie der spanendes Fertigungsverfahren. Auch mit diesem Fertigungsverfahren wird in der Prototypenfertigung gearbeitet. Prädestiniert ist das Fräsen für das Erstellen von völlig ebenen Oberflächen; hierzu zählen etwa Führungen oder Nuten für bewegte Maschinenteile. Immer mehr an Bedeutung gewinnt das 3D Fräsen.

Anwendung findet auch häufig das Vakuumguss-Verfahren. Diese Methode ist prädestiniert für die kostengünstige Fertigung von Kunststoffkomponenten in kleinen bis mittleren Auflagen. Als Vorlage wird allerdings immer ein so bezeichnetes Urmodell benötigt, das via 3D Druckverfahren erstellt werden kann. Zudem stellen wir Ihren Prototypen auch im Feinguss-Verfahren her. Gerade wenn es um die formgetreue Fertigung von kleinen und kleinsten Bauteilen geht, überzeugt der Feinguss. Als vorteilhaft erweist sich dabei nicht zuletzt die minimierte Nachbearbeitung. Des Weiteren können im Rahmen der Prototypenfertigung entsprechende Modelle auch mit PU-Weichschaum oder via Metallguss-Differenzdruck hergestellt werden. Letzteres Verfahren eignet sich dabei hervorragend für die Fertigung von zierlichen Bauteilen oder auch von Druckguss-Serienteilen.

Prototypenfertigung: Vorteile auf einen Blick

Der Prototypenbau – richtig eingesetzt und genutzt – generiert zahlreiche Vorteile für Ihr Unternehmen. Folgende vorteilhafte Aspekte spielen hier eine besondere Rolle:

  • 

Schnelles Erstellen von funktionsfähigen Modellen bestehender oder geplanter Produkte.
  • Sie sparen Zeit und Geld durch die stets zeitnahe Identifikation von Mängeln, Schwachstellen oder auch Optimierungspotenzial.
  • Gewährleistung einer Just-in-time-Produktion.
  • Die Werkstoffauswahl kann aufgabenspezifisch gewählt werden.
  • Ihr Design-to-Cost-Prozess wird durch die Prototypenfertigung nachhaltig unterstützt.
  • Die Modelle lassen sich hochgradig individualisieren.
  • Sie können alle Arten von Freiformgeometrien erstellen; der Kreativität sind kaum Grenzen gesetzt.
  • Sie erhöhen die eigene Wirtschaftlichkeit durch frühe Optimierungen und schneller Fehlererkennung sowie -behebung.

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