Prototyping für die Produktion FAQ

Ein effektiver Feinguss-Prototyp sollte mehr als nur eine Replik sein. Es sollte robust genug für Festigkeitstests sein, die Geometrie des endgültigen Teils genau darstellen und als Validierung des Konzepts dienen. Ein gut ausgeführter, funktionsfähiger Prototyp ist der entscheidende erste Schritt, um ein Projekt vom Reißbrett in die Serienproduktion zu bringen.

Signicast bietet eine Reihe von Prototyping-Technologien an, um spezifischen Projektanforderungen gerecht zu werden, und unser Team von Engineering-Experten verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Herstellung von Prototypen in verschiedenen Branchen und Anwendungen .

Prototyping-Optionen für produktive Tests

Um das am besten geeignete Prototyping-Verfahren auszuwählen, müssen die physikalischen Eigenschaften und Prüfanforderungen des Endprodukts ermittelt werden. Diese Anforderungen helfen dabei, die verfügbaren Optionen einzugrenzen.

Wenn

ein Prototyping-Prozess erforderlich ist, um zahlreiche Teile herzustellen, die genau den mechanischen und physikalischen Eigenschaften, Abmessungen und Toleranzen des endgültigen Bauteils entsprechen, ist ein harter Prototyp in kleinen Auflagen die effektivste Wahl. Obwohl die anfänglichen Werkzeugkosten anfallen, werden Prototypen zu einem niedrigeren Stückpreis im Vergleich zu Prozessen mit SLAs oder PMMAs hergestellt. Wenn ein Projekt einen exakten Prototyp und strenge Streckgrenzenprüfungen erfordert, ist ein Hartwerkzeug-Prototyp die optimale Lösung.

3D-gedrucktes Wachsmodell

Für die Designvalidierung, den Proof of Concept, die Füllvalidierung oder die Nachbildung der mechanischen Eigenschaften eines Feingussbauteils bieten 3D-gedruckte Wachsmodelle Effizienz und eine schnelle Durchlaufzeit. Diese Muster werden innerhalb weniger Stunden im eigenen Haus hergestellt und sofort in funktionale Metallkomponenten umgewandelt. Der jüngste technologische Fortschritt hat die Validierung der Oberflächengüte dieser Prototypen vereinfacht. Die Haupteinschränkung dieses Prozesses ist die Komponentengröße, da Drucker nur Teile verarbeiten können, die etwa so groß wie ein Zauberwürfel oder kleiner sind.

SLA (Stereolithographie)

SLA ähnelt 3D-gedruckten Mustern, wird jedoch verwendet, wenn die Teilegröße die Kapazität unseres 3D-Druckers überschreitet, in der Regel etwa die Größe eines Blattes Papier (6 bis 8 Zoll hoch). Wie 3D-gedruckte Wachsmodelle ahmen SLA-Prototypen die mechanischen Eigenschaften eines Feingussbauteils nach und sind wertvoll für das Prototyping von Passform und Designvalidierung. Der Hauptunterschied neben der Größe besteht darin, dass die Musterentfernung in SLA eher manuell erfolgt.

PMMA (Polymethylmethacrylat)

PMMA-Muster ähneln SLA-Profilen und können Teile aufnehmen, die größer sind als die für SLA geeigneten. Ähnlich wie 3D-Wachsmodelle und SLA eignet sich PMMA zur Verfeinerung von Oberflächengüten, zur Passform- und Designvalidierung sowie zur Nachbildung der mechanischen Eigenschaften einer Feingusskomponente. PMMA dient auch als guter Indikator für die Festigkeit und Wiederholgenauigkeit komplexer Geometrien.

Aus dem Vollen bearbeitet

Bearbeitung aus dem Vollen ist im Allgemeinen ein sehr schneller Prozess, der sich ideal für die Herstellung maßgenauer Teile für die Passformbewertung und den Machbarkeitsnachweis eignet. Um die Geschwindigkeit zu gewährleisten, eignet sich dieses Verfahren am besten für Teile aus Aluminiumlegierungen in kleinen Stückzahlen. Die Bearbeitung von rostfreien Stählen und Kohlenstoffstählen dauert länger, was die Kosten erhöhen kann.

DMLS (Direct Metal Laser Sintering)

Dieses Verfahren eignet sich für Prototypen mit komplizierten Geometrien und präzisen, nicht bearbeitbaren Merkmalen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass DMLS nicht immer den mechanischen Eigenschaften eines echten Feingusses entspricht. Obwohl es sich hervorragend für Machbarkeitsstudien und Demonstrationen eignet, hält es möglicherweise realen Tests nicht stand.

Welches Prototyping-Verfahren ist für die Massenproduktion am effektivsten?

Bei einer erfolgreichen Produkteinführung kann eine Kombination verschiedener Verfahren zum Einsatz kommen. Der optimale Prototyping-Prozess für eine bestimmte Testphase hängt vom Umfang des Projekts und der Nähe zur Produkteinführung ab.

Da sich das Projekt der Massenproduktion nähert, wird der Übergang zu einem kurzfristigen Feingusslauf mit Hartwerkzeugen empfohlen. Dies ermöglicht eine umfassende Prüfung und Validierung aller Anforderungen an das finale Bauteil.

Maximierung des Prototypenwerts

Ein entscheidender, aber oft übersehener Aspekt des Prototyping ist die frühe Einbeziehung des Lieferanten in die Designphase. Das Entwerfen des Prototyps für optimale Herstellbarkeit ist ideal, und der direkteste Weg, dies zu erreichen, ist die Zusammenarbeit mit Konstrukteuren, die Erfahrung im Feinguss haben. Dieser proaktive Ansatz kann Rückschläge beim Prototyping verhindern, wie z. B. die Notwendigkeit, ein Teil neu zu gestalten, um einen ordnungsgemäßen Formfluss und eine ordnungsgemäße Erstarrung, Gießbarkeit oder Legierungskompatibilität zu gewährleisten.