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Fragen und Antworten

 
Auf dieser Seite finden Sie Fragen und Antworten zu den von uns angebotenen Produkten und Dienstleistungen.
 

Was ist Rapid Prototyping?


Rapid Prototyping besagt allgemein die schnelle Modellerstellung mittels generativer bzw. additiver Verfahren. Bauteile werden nicht mehr in abtragenden Verfahren wie z.B.Fräsen produziert, sondern
durch Materialzufuhr angefertigt.
 

Wofür wird Rapid Prototyping verwendet?


Rapid Prototyping ist aus der modernen Produktion nicht mehr wegzudenken. Verwendet wird Rapid Prototyping in der Industrie zur Funktionskontrolle, Designkontrolle wie auch zur direkten Bauteilproduktion. in Industrien, die Metallmodelle benötigen, haben sich Druckverfahren durchgesetzt die direkt vergießbare Wachse oder Acrylate als Druckmaterial einsetzen.
 

Was passiert beim Rapid Prototyping?


Es gibt verschiedenste Rapid Prototyping Verfahren und Materialien für unterschiedliche Einsatzgebiete. Man kann aber 5 Hauptgruppen unterscheiden:
 

Stereolithographie


Mittels Laserbeschuss wird die Oberfläche eines flüssigen Resinbades Schichtweise ausgehärtet. Jede ausgehärtete Konturschicht taucht danach um wenige hundertstel Millimeter
in das Bad ein. Der darüber entstandene Harzfilm wird wieder per Laser ausgehärtet. So entsteht Schicht für Schicht das 3D Modell.
Vorteil: Sehr präzise. Sehr viele Materialien stehen zur Verfügung. Alle Materialien sind aus lichthärtendem Resin.
 

DLP Verfahren: Digital Light Processing


Ähnlich der Stereolithographie wird ein flüssiges Resinharz ausgehärtet. Das Verfahren härtet das Material mittels eines projizierten Pixelbildes aus.
Vorteil: Sehr viel schnellere Baugeschwindigkeit

FDM Verfahren: Fused Deposition Modeling


Hier wird ein geschmolzener Kunststoff durch eine Düse in Fäden schichtweise aufgetragen. Die durch Ihren Preis populär gewordenen 3D Drucker arbeiten fast ausschließlich im FDM Verfahren. Verschiedenste Materialien kommen zum Einsatz: ABS Kunststoffe, Nylon, POM,PLA und Venyl. Es können je nach Material auch verschiedene Farben eingesetzt werden.
Nachteil: Oftmals schlechte Oberflächen, die in der Industrie nicht eingesetzt werden können.

SLS Verfahren: Selektives Lasersintern


Die oberste Schicht eines feinen ABS Pulverbettes wird mittels Laserbeschuss Objektkonturgemäß geschmolzen. Danach taucht das Modell um 0,1 mm oder weniger ab und wird mit einer dünnen Pulverschicht überzogen. Diese Schicht wird dann wieder der Kontur des Objektes folgen mittels Laser geschmolzen. Zum Schluss wird das Rapid Prototyping Modell aus dem Pulverbett entnommen.
Vorteil: Keine Stützkonstruktionen. ABS ähnliche Kunststoffe. Große Objekte können gedruckt werden. Varianten des SLS Verfahren sind z.B. Lasercusing oder Lasermelting. Hier wird statt einem Kunststoff ein Metallpulver verarbeitet.

MJM Verfahren / 3D Wachsplotter: Multi Jet Modelling(3D Systems). Wachsplotter Solidscape


3D Systems:
In diesem Verfahren wird der Kunststoff oder das Wachs mittels eines Offsetdruckkopfs auf eine Plattform gedruckt. Ähnlich dem normalen Papieroffsetdrucks aber zusätzlich in der dritten Dimension.. Dass notwendige Stützmaterial wird chemisch entfernt.

Solidscape:
Es werden ähnliche Wachs Materialien wie beim MJM Verfahren für den 3D Druck eingesetzt. Da im Gegensatz zum MJM Verfahren (640 Düsen) nur mit 2 Düsen aufgedruckt wird, ist das
Verfahren langsamer. Vorteil: Bessere Oberflächen. Höhere Konturschärfe. Beide Verfahren sind in der Schmuckindustrie maßgebend.

Wie sind beim Rapid Prototyping die Kosten?


Eine Faustformel für Prototypen im Schmuckbereich gibt es nicht. Bei den beiden Verfahren des 3D Wachsdrucks wird entweder nach Gewicht oder Maschinenlaufzeit berechnet. Auch spielt die Nachbearbeitung der Prototypen eine Rolle.
 

Fehler beim Rapid Prototyping vermeiden:


Der wichtigste Punkt beim Rapid Prototyping bzw. 3D Drucks ist die Konstruktion eines geschlossenen Volumenkörpers. Das heißt: Alle Konstruierten Elemente eines Bauteils müssen so miteinander vereint werden, dass nur noch "eine" logische Außenfläche entsteht. Es dürfen keine Elemente nur ineinander geschoben werden. Der Fachbegriff für diese Verschmelzung einzelner Geometrien ist die "Boolsche Operation" die in jedem CAD Programm vorhanden ist. Innenliegende Flächen sind zu strengstens zu unterlassen.
Gerade in der Schmuck CAD-Konstruktion sollten Materialstärken auf Druck,- und Gießbarkeit permanent kontrolliert werden.
 

Rapid Prototyping, alles Wichtige im Überblick

 

Welche Formen und Geometrien können mit Rapid Prototyping erstellt werden?


Im Schmuck können alle Formen und Geometrien in 3D gedruckt werden. Auch die, die konventionell nicht mehr herstellbar sind. Dünne durchgängige Materialstärken zur Gewichtsoptimierung. Symetriekörper für die in der konventionellen Produktion Wochen benötigt wurden, können innerhalb kürzester Zeit via CAD/Cam System konstruiert und in 3D Druckverfahren umgesetzt werden.
 

Wie viele Modelle sind mit Rapid Prototyping möglich?


Je nach Modellgröße oder Komplexität der Bauteile können wir bis zu 300 Modelle am Tag im 3D Druckverfahren anfertigen.
 

Wie ist das mit dem Urheberrecht beim Rapid Prototyping?


Eine schwierige Frage die aktueller denn je ist. Aktuelle Entscheide findet man im Netz. MPS konstruiert nur nach Ideen und Skizzen des Kunden. Kopien jeglicher Art und Vorlage werden abgelehnt. Unsere Kunden erhalten, wenn gewünscht, nach der Konstruktion die CAD Datei zur weiteren Verwendung. Urheberrechte an der CAD Konstruktion werden nicht erhoben.

Welche Datenformate sind beim Rapid Prototyping notwendig?


Das Rapid Prototyping Datenformat ist grundsätzlich das STL Format. Alle anderen Dateiformate die an uns geliefert werden, werden in STL Datensätze konvertiert. Da nicht jedes individuelle CAD Datenformat eingelesen werden kann, benötigen wir in den meisten Fällen Datenaustauschformate wie STP oder IGES.
 

Was versteht man unter 3D Modellierung?


Im Gegensatz zur klassische CAD Konstruktion werden nicht einzelne Flächen oder Geometrien erzeugt und miteinander verbunden. Mittels CAD Tablet und Stift wird wie aus einem Lehmklumpen am Bildschirm ein Objekt modelliert. Hier sind nicht mehr CAD und technische Kenntnisse gefragt, sondern Bildhauerische Qualitäten.
 

Wie funktioniert das Scannen der Schmuckstücke?


Es gibt verschiedene Verfahren des 3D Scannens.
 
  • Streifenlichtprojektion
  • Laserabtastung
  • Computertomographie
  • Photogrammetrie
  • Mittlerweile ist es kein Problem mehr,  sogar Farbinformationen zu verarbeiten.

Im Schmuckbereich hat sich die Streifenlichtprojektion etabliert. Mittels Beamer wird ein Streifenbild auf das Objekt projiziert und von 2 Kameras fotografiert. Anhand des Krümmungsverhaltens der Streifen errechnet die Software eine Dreidimensionale Fläche. Damit ein Körper vollkommen erfasst werden kann, sind je nach Komplexität bis zu 100
Einzelaufnahmen notwendig. Die entstandenen Einzelflächen werden durch die Software zusammengefügt und man erhält einen Volumenkörper.
Einschränkungen: Reflektierende Flächen müssen mittels Kreidespray entspiegelt werden.
 
Bei allen Scanverfahren bis auf die Computertomographie gelten allgemeine optische Regeln D.h. Hinterschnitte in die man nicht einsehen kann, können durch den Scanner nicht erfasst werden, und müssen im CAD Programm zwangsgeschlossen oder neu Konstruiert werden.
 

Welche Objektgrößen sind beim Rapid Prototyping möglich?


Mittlerweile gibt es 3D Drucker die ganze Motorblöcke drucken können. Bei den immens hohen Druckkosten solch großer Bauteile, bleibt dieser Bereich der Automobilindustrie vorbehalten. MPS kann Objekte bis zur Größe zirka einer Din-A4 Seite in Wachs drucken. Es rechnen sich Objekte in Schmuckgröße, oder alle Bauteile die im Feinguss oder Mikroguss weiterverarbeitet werden können.
 
Bei Fragen stehen wir Ihnen gerne telefonisch unter 07231/56613-0 oder per eMail an info@mps-prototypen.de zur Verfügung.

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MPS Rapid Prototyping GmbH mit Sitz in Pforzheim ist Europas größter Dienstleister für 3D Wachsplotmodelle. Unsere Firma ist spezialisiert auf den kompletten Produktionsablauf von der Erstellung des 3D Modells via CAD-Schmuck Konstruktion bis zur Auslieferung des fertigen Schmuck Prototypen.
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