Fragen und Antworten MPS 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.

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. Wir beraten Sie gerne zum Thema Rapind Prototyping

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

• Stereolithographie
• DLP Verfahren: Digital Light Processing 
• FDM Verfahren: Fused Deposition Modeling
• SLS Verfahren: Selektives Lasersintern
• MJM Verfahren / 3D Wachsplotter: Multi Jet Modelling (3D Systems). Wachsplotter Solidscape 

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.

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

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.

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. 

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. 

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.

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.

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.

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

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. 

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.

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.

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.

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.

Insgesamt haben wir derzeit 5 Mitarbeiter die sich ausschließlich mit der Qualitätskontrolle und dem Oberflächenfinish beschäftigen. Das heißt, jedes 3D gedruckte Modell wird nochmals bearbeitet, damit es eine optimale Oberfläche bekommt. 3D Druckmodelle, die Fehler oder mangelhafte Oberflächen haben, werden aussortiert und neu gebaut. 

Durch unsere Nachbearbeitung wird die Oberfläche der Wachsprototypen geglättet und kleine Fehler behoben. Dadurch steigt die Güte des nachfolgende Edelmetallgusses. 
Der Goldschmied hat somit weniger Arbeit und die Qualität des Schmuckstücks steigt. 

Schmuckrendering bedeutet die Fotorealistische Darstellung auf Basis der am Computer erstellten CAD Konstruktionen. Bei guten Schmuckrenderings kann der Kunde fast nicht mehr sehen, ob es ein Produktfoto oder ein am Computer erstelltes Bild ist. Es erleichtert die Kaufentscheidung des Kunden enorm.

Auch unsere Handscanner arbeiten mit der „Structed Light“ Projektion. Nur sehr viel schneller als stationäre 3D Scansysteme. Je nach Handscansystem mit 7,5 oder 16 Bilder pro Sekunde 

Mittels projizierter Streifen auf dem Scanobjekt, wird anhand deren Krümmungsverhaltens die 3D Geometrie errechnet. Jedes aufgenommene Bild zeigt einen 3D Ausschnitt bzw. eine Teilfläche des Scankörpers. Die aufgenommenen Bilder/Flächen werden später in der Software auf Übereinstimmungen überprüft und an diesen Zusammengesetzt. So entsteht aus den einzelnen 3D Fragmenten ein ganzes Objekt. Im Prinzip ein 3D Puzzle, das automatisiert zusammengesetzt wird. Bei 3D Farbscannern werden zusätzlich noch die Farbinformationen gescannt. Diese werden entweder zur schnelleren Bearbeitung eingesetzt oder zum 3D Druck in Farbe. 

Je nach Komplexität des Objektes meist zwischen 2 und 15 Minuten. Der eigentliche Zeitaufwand entsteht beim Zusammensetzen der einzelnen Bilder am Rechner.

Das ist kein Problem. Wir bearbeiten auch Aufträge von Endkunden sprich Privatpersonen. 

Der wichtigste Zweig der MPS GmbH ist der „Wachs 3D Druck“ von Modellen die direkt in Metall gegossen werden. Egal ob Gold, Platin, Silber oder unecht. Hier sind wir Europaweit der größte Anbieter mit derzeit 25 Maschinen. Daneben bieten wir alles zur digitalen Erstellung von Modellen als Dienstleistung an. Wie z.B. 3D Scannen und CAD Schmuck Konstruktionen oder die Freiformmodellierung. Unser Vorteil: Sämtliche Aufgaben werden im eigenen Hause und im Team ausgeführt. 

Im Prinzip ja. Die Schmuckstücke werden 3D Gescannt und gemäß dieser Vorlage nachkonstruiert und gedruckt. Es ist aber keine Kopie im herkömmlichen Sinne, sondern eine möglichst genaue Näherung. Die nach dem Protypenbau folgenden Prozesse wie Metallguss und Goldschmiedearbeit Beeinflussen das Ergebnis. 

Die MPS Rapid Prototyping GmbH wurde 2004 gegründet. 

Seit 2004. Hier kam der erste 3D Drucker auf den Markt, der im Schmuckbereich einsetzbar war. Die Chance haben wir ergriffen, und waren somit der erste Dienstleister für Schmuck Rapid Prototyping auf dem Markt. 

Wir arbeiten mit den unterschiedlichsten Programmen, damit wir effektiv und kostengünstig arbeiten können. Angefangen bei 3Design als reines Schmuckprogramm über ZW3D als Catia Ersatz bis hin zu speziellen Datenreparaturprogrammen, um einwandfreie Datensätze für optimale 3D Drucke zu erhalten. Gerade bei Fremddaten ist die Überprüfung wichtig, da die Kunden oftmals nicht die Möglichkeit haben, die Qualität zu beurteilen.

Auch beim Begriff 3D Wachsplott hat sich der Begriff Plotter (Kurvenschreiber) aus der Textilindustrie entwickelt. Sogenannte Schneidplotter sind Maschinen, die Stoffbahnen zuschneiden, indem sie Außenkonturen bzw. Vektorlinien abfahren.
Im Solidscape Wachsdruck haben wir die gleiche Vorgehensweise nur in einem Additiven Verfahren. Konturen werden Schichtweise aufgedruckt und zusätzlich gefüllt.

Resin ist der Überbegriff von Lichtreaktiven Epoxidharzen die in flüssiger Form bei der Stereolithographie, dem DLP oder ähnlichen Verfahren verwendet werden, um daraus 3D gedruckte Modelle zu erhalten. Resine haben gegenüber den Wachsen den Nachteil, dass Sie meist nicht zu 100% Rückstandsfrei verbrennen.

Eine MPS Hausmesse gibt es nicht. Interessierte Kunden können aber jederzeit vorbeischauen und sich informieren.

Die Prototypen Serienproduktion auch Rapid Manufacturing genannt ist eine der Spezialitäten unseres Hauses. Durch die Vielzahl an 3D Druckern können wir Kleinserien ebenso anbieten wie den reinen Prototypenbau.

Es können je nach Objektgrößen bis zu 200 Modelle pro Tag gefertigt werden.

Perfekt, Schnell, Günstig. Egal ob Schmuckkonstruktion, Wachsplot, Kundenberatung oder Service. Wir versuchen immer das Optimum zu erreichen.

Wir sind jedes Jahr gemeinsam mit dem Schmuckprogramm 3Design auf der Inhorgenta Messe in München vetreten

Unser Dienstleistungssortiment umfasst alle Bereiche der digitalen Modellerstellung.
Angefangen beim 3D Scan über die CAD Konstruktion, CAD Modellierung und dem Rendering bis hin zum 3D Druck, 3D Wachsdruck.
Für den 3D Druck werden verschiedene Verfahren eingesetzt, wobei der 3D Wachsdruck im MJP Verfahren von 3D Systems und der Wachsplot von Solidscape im Vordergrund stehen.
Des weiteren bieten wir Prototypen im FDM,- DLP Verfahren und sogar im 3D Gipsdruck an.

Es kann via Mail oder Fax bestellt werden. Telefonische Bestellungen werden nur im Ausnahmefall akzeptiert.

Für eine Finanzierung sind die einzelnen Modellpreise einfach zu gering.

Unsere Öffnungszeiten sind Montags bis Freitags von 7:00 bis 16:00

Der Begriff Streifenlichtprojektionstechnik kommt aus dem Bereich des 3D Scannen.
Um eine Geometrie zu erfassen, wird mittels Beamer ein Schwarz-Weiß Streifenbild auf das Objekt projiziert und durch 2 spezielle Kameras fotografiert. Anhand des Krümmungsverhaltens der projizierten Linien wird die Oberflächengeometrie jedes einzelnen Scanbildes errechnet.
Die einzelnen Scanbilder werden dann von der Software zusammengesetzt, und ein dreidimensionales virtuelles Objekt entsteht,  das gedruckt werden kann.

Wir würden gerne für Nachwuchs (m/w/d) sorgen. Der Aufwand, der für eine solche Ausbildung aufgebracht werden muss, ist für uns als Dienstleister jedoch einfach zu groß.

Die Schmuckbranche braucht dringend qualifizierte CAD Konstrukteure.  Es gibt bis Dato im Schmuck aber keinen CAD Ausbildungszweig, und einen Maschinenbauer kann man nicht auf den Schmuck loslassen.
Im Moment bedeutet CAD Schmuckdesign erlernen, sehr viel Eigeninitiative und „Learning by doing“. 

Bis das gedruckte Wachsmodell oder Prototyp beim Kunden ist, vergehen etwa 3 bis 4 Tage. Anders verhält es sich bei Kunden aus Pforzheim oder Kunden, die Ihren Schmuckgießer in Pforzheim haben. Hier wird oftmals „Overnight“ gedruckt und geliefert. Die Modelle werden von uns geliefert, und der Kunde muss sich um nichts kümmern.

MPS hat seinen Sitz nicht ohne Grund in Pforzheim. Hier sitzt der Großteil der deutschen Schmuckindustrie mit sämtlichen Zulieferern und wichtigen Produzenten.

Da wir nicht nur CAD Schmuckkonstruktionen anbieten, sondern auch technische Bauteile konstruieren, können wir Technische Zeichnungen erstellen. Das ist kein Problem.
Es ist aber auch eine Erleichterung für Schmuckfirmen, die in Asien produzieren. Hier sind Technische Zeichnungen zwingend

Wir erstellen hauptsächlich medizinische Hilfsmittel.

Das FDM Verfahren eignet sich besonders für kleinere Skulpturen, Gehäuse oder für das Industriedesign.

Das DLP Verfahren eignet sich für den Kunststoffdruck, Prototypen und Master für die Ergonomie.

Es bleiben keine Rückstände beim Gießen in Metall und es erzielt höchste Oberflächengüte.

Wir bieten technische Konstruktionen und Schmuckkonstruktionen nach Anforderungen aus Skizzen und Bildern.

Wir besitzen höchste Modellierkunst im Figuren-, Skulpturen- und Schmuckbereich.

Es gibt die Möglichkeit aus bestehenden Modellen oder 3D Scans zu modellieren.

Wir arbeiten mit Streifenprojektionen, welche eine hohe Auflösung ermöglichen.

Ja, wir vertreiben auch CAD Software. Die höchste Priorität liegt auf 3DESIGN. Des Weiteren bieten wir Plugins für 3DESIGN an, wie 3SHAPER, RETOPOLOGY und DEEP IMAGE. Weitere Softwares die wir vertreiben sind ZW 3D Vollparametrik und 3D Modellierungssoftware Zbrush.

Wir arbeiten bei MPS Prototyping hauptsächlich mit Wachsen, Kunststoffen und 3D Druck in Gips.