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Rapid Prototyping: Alles, was Sie wissen müssen

Rapid Prototyping ist ein relativ neuer Begriff. Es hat jedoch in kurzer Zeit an Popularität gewonnen. Industrien auf der ganzen Welt neigen dazu, Rapid Prototyping einzusetzen. Schließlich bietet es eine Reihe von Vorteilen wie reduzierte Kosten, fehlerfreie Produktion usw.

The method incorporates a number of manufacturing technologies. The most common of these technologies is additive manufacturing. Nonetheless, there are other technologies that manufacturers use to RP include molding, extruding, casting, and high-speed machining.

So, in this blog post, we will talk about the rapid prototyping, its types, and its advantages.

Introduction to Rapid-Prototyping

You might have heard the term prototyping in the software field. They use it to create software in an effective and efficient manner. The same rule of prototyping applies in other fields as well.

In the simplest form, we can define rapid-prototyping as creating prototypes efficiently. Engineers use these prototypes to test the validity of their product design. Moreover, they are able to see how the final product would look and function.

Eine formalere Definition lautet: Prototyp ist eine vorläufige Version eines Endprodukts. Es ermöglicht es, das Design zu bewerten, seine Funktionsweise zu analysieren und seine Technologie zu testen. Dies führt zu einem Produkt mit der Spezifikation, die im realen System funktionieren würde.

Es ist nicht zu leugnen, wie wichtig Prototypen für das Design des Produkts sind. Darüber hinaus spielt es eine wichtige Rolle im gesamten Entwicklungszyklus des Produkts. Das Gute am Rapid-Prototyping ist, dass Sie es in jeder Phase des Produktentwicklungszyklus verwenden können.

Darüber hinaus können Sie es für eine bestimmte Komponente oder eine Unterkomponente des Produkts verwenden. Die Vielseitigkeit in Bezug auf die Produktion macht RP zu einer ausgezeichneten Wahl. Darüber hinaus können Sie so viele Änderungen am Prototyp vornehmen, wie Sie möchten.

Die endlosen Iterationen sind nicht teuer, insbesondere wenn Sie sie mit der Nacharbeit vergleichen, die Sie im Falle eines Konstruktionsfehlers mit der gesamten Produktcharge durchführen müssen.

Rapid-Prototyping: Verschiedene Techniken

Nachfolgend haben wir verschiedene Arten von Rapid-Prototyping .

Küpenphotopolymerisation oder Stereolithographie

Die Küpenphotopolymerisation ist eine kostengünstige und dennoch effiziente Technik. Als erste fruchtbare marktfähige 3D-Drucktechnik wurde sie in kurzer Zeit sehr beliebt. Die Technik verwendet eine lichtempfindliche Flüssigkeit, um den Prototyp herzustellen. Das von einem Computer überwachte ultraviolette Licht verfestigt diese Flüssigkeit Schicht für Schicht, um die jeweiligen Ergebnisse zu erzielen.

Selektives Lasersintern - (SLS)

SLS ist eine effektive Technik für das Prototyping von Kunststoff und Metall. Es wird ein Pulverbett verwendet, um jeweils eine Schicht des Prototyps zu erstellen. Zum Sintern und Erhitzen des Pulvermaterials verwendet SLS einen Hochleistungslaser. Obwohl es zwei verschiedene Materialien manipulieren kann, fehlt ihm die Robustheit des SLA.

Die mit SLS erstellten Prototypen sind nicht stabil. Darüber hinaus erfordern die meisten Produkte Sekundärarbeiten, um die Oberfläche eines fertigen Produkts zu erreichen.

Fused Deposition Modeling

Eine andere kostengünstige Rapid-Prototyping-Technik ist die Schmelzabscheidung. Sie finden diese Technik in vielen nichtindustriellen 3D-Druckern. Das Verfahren erfordert eine Spule aus thermoplastischem Filament. Es schmilzt das Material im Düsengehäuse des Druckers.

Das Computerabscheidungsprogramm legt nun das geschmolzene Material Schicht für Schicht gemäß den Anforderungen fest. Anfänglich bot die Modellierung der verschmolzenen Abscheidung Produkte von geringer Qualität und Schwäche. Der technologische Fortschritt hat jedoch den gesamten Prozess verbessert.

Es ist immer noch erschwinglich, aber die Qualität des Prototyps hat sich enorm verbessert.

Selektives Laserschmelzen

Wenn der von Ihnen benötigte Prototyp komplex ist und eine hohe Lebensdauer haben soll, ist die SLM-Prototypentechnik die beste Wahl. Branchen wie Automobil, Medizin, Verteidigung und Luft- und Raumfahrt verwenden häufig SLM.

The procedure makes use of fine metal powder. It melts the powder layer by layer, thus gradually upbuilding up the prototype. Manufacturers also use this technique to build robust and strong components. For melting the power, it uses either an electron beam or high-powered lasers.

Cobalt Chrome alloys, aluminum, titanium, and stainless steel are the common Selective Laser Melting materials.

Sheet Lamination

Unlike the SLS and SLM, Laminated Object Manufacturing lack the rigidness. There is no need for specially controlled conditions. The less sophisticated technique uses several laminates. These series of laminates are always thin. It then uses laser beams to cut these laminate piles to produce the CAD design.

To build the part, each layer is fused on top of the preceding one. The process goes on until the desired shape is achieved.

Binder Jetting

Binder jetting offers the facility of printing several parts at the same time. It does offer mass production; however, the quality of the prototype is not very strong. The technique uses a powder bed. To bind the powder particles together, it sprays droplets of the liquid via nozzles.

These liquid droplets are micro-fine. This process is repeated for every layer of the part. Moreover, it is important to compact a layer using a roller, before starting with the next layer of the powder.

Doing this solidifies the entire process. To further enhance the robustness of the product, it is cured in an oven. This curing helps to burn off the binding agent. At the same time, it helps in powder fusing in just the right coherent parts.

Digitale Lichtverarbeitung

Digital light processing uses the same mechanism as that of the SLA. However, it does not require an extremely sophisticated method for the cure of polymerization of resins. It uses an orthodox light source to cure the resins.

Even though it is cheaper and faster in comparison to the SLA, the technique does require a post building curing. In addition, there is a need for support structures.

Prototype in Product Design

It is possible to category prototypes. However, this greatly depends upon the accuracy that is required by the consumer. In formal words, you can categorize prototypes based on fidelity.

1. Fidelity Types
2. Low Fidelity Prototype

These types of prototypes do not look like the final product. They may vary to a certain degree. The difference depends upon what the product designer wants to achieve from the prototype.

Low Fidelity

The low fidelity products are extremely simple. It is possible to produce them in a short period.  The basic idea is to test the broader concepts, for instance, cardboard mock-ups or paper sketches.

High Fidelity

The high-fidelity products are extremely similar to that of the final product. They not only look like the final product but also offer most of its functionality.

Why Rapid Prototyping is Important?

For a company to stay afloat in the modern-day, fast-moving consumer market, it needs to be innovative. Not only this, but the company also needs up to come up with better, advance, and sophisticated products fast to ensure competitiveness.

Da technologische Innovationen und eine schnellere Produktentwicklung eine entscheidende Rolle für den Erfolg des Unternehmens spielen, wird das Rapid Prototyping zu einem wichtigen Bestandteil des Entwicklungszyklus des Produkts.

Mit Rapid Prototyping ist Folgendes möglich.

• Prototyping ermöglicht es, neuere Produkte effizient zu erstellen. Dies beschleunigt tendenziell den gesamten Produktentwicklungszyklus.
• Die Ingenieure können vor Beginn der Produktionsphase feststellen, ob ihre Produktidee gut funktioniert oder nicht. Mit RP können Sie Ihre Produktdesignidee tatsächlich validieren.
• Es bietet auch die Endproduktverifizierung anhand der Geschäftsziele und der technischen Anforderungen.
• Mit dem Prototyping können Endbenutzer, Kunden und Kunden in Echtzeit Feedback geben, da sie ein konkretes Produkt hätten, mit dem sie arbeiten könnten.

Wegbringen

Rapid Prototyping unterstützt technologische Innovationen auf jede erdenkliche Weise. Damit können Entwickler und Ingenieure die Produktidee validieren. Darüber hinaus können Sie bereits lange vor der Produktionsphase Fehler im Produktdesign feststellen.

Mit Rapid-Prototyping können Sie Ihre Idee tatsächlich in etwas Greifbares verwandeln. Sie können die Idee den Anlegern mit mehr Vertrauen präsentieren und die Chancen erhöhen, sie zu landen.