Arten des Rapid Prototyping: Der Kosten-Nutzen-Leitfaden zur Auswahl der richtigen Methode

Schnelle Prototypen sind die primäre Lösung für die drängenden Probleme der Produktentwicklung.

Nachdem die ID des Smart-Armbands festgelegt oder das Strukturmodell des Medizinprodukts fertiggestellt wurde, bevor Sie Hunderttausende von Dollar in Werkzeugbau investieren, befürchten Sie versteckte Probleme durch Montagespalte oder Spannungskonzentrationen? Wie können Sie die Gültigkeit Ihres Designs an kritischen Entscheidungspunkten schnell und kostengünstig überprüfen?

Es geht vielmehr um „schnellen Modellbau“ und ist gleichzeitig eine Lösung für Risikomanagement und Innovation , eine Integration zwischen Design im Cyberspace und physischer Produktentwicklung.

Dieser Artikel analysiert die gängigen Arten des Rapid Prototyping, erläutert den Rapid-Prototyping-Prozess, bietet kosteneffektive Entscheidungshilfen und gibt Ihnen klare Hinweise zur Auswahl funktionaler Rapid-Prototyping-Teile oder hochpräziser CNC-Prototypenbearbeitungsdienstleistungen.

Abbildung 1 Der Arbeitsprozess beim 3D-Druck eines Prototyps

Zusammenfassung der Kernantwort

Wichtigste Erkenntnisse:

1. Schnelle Prototypen dienen der Validierung – nicht dem Endprodukt. Der eigentliche Wert des schnellen Prototyps liegt darin, schnell und kostengünstig zu scheitern, um daraus zu lernen und später hohe Kosten zu vermeiden .

2. Es gibt keine beste Technologie, nur die am besten geeignete: SLA für detailreiche Demonstrationen, SLS für Funktionstests, CNC für hochpräzise Prototypen aus hochwertigen Materialien.

3. Bei der Materialauswahl geht es um die Effektivität des Prototyps, und Eigenschaften des Endprodukts , wie beispielsweise Temperaturbeständigkeit über 100 °C und Schlagfestigkeit, sind für Funktionstests von größter Bedeutung.

4. Die Durchführung von Serviceleistungen durch professionelle Dienstleister wie JS Precision kann mehr Technologieoptionen und technische Unterstützung zu insgesamt geringeren Kosten ermöglichen.

Warum ist dieser Leitfaden vertrauenswürdig? Er basiert auf der Erfahrung von JS Precision.

Dies ist eine glaubwürdige Quelle, da JS Precision über 15 Jahre wertvolle Erfahrung im Rapid Prototyping verfügt. Als nach ISO 9001:2015 zertifiziertes Unternehmen betreut JS Precision weltweit über 500 wichtige Industriekunden und hat bereits mehr als 100.000 Rapid-Prototyping-Komponenten mit einer Wiederkaufsrate von 78 % geliefert.

Wir besitzen mehr als 20 Präzisionsmaschinen , die für verschiedene Anwendungsbereiche geeignet sind, von detaillierten Außenmodellen mit einer Genauigkeit von 0,1 mm bis hin zu Metallmodellen mit einer Präzision von ±0,025 mm, basierend auf unseren umfangreichen Daten, die wir aus medizinischen Biokompatibilitätsmodellen gesammelt haben, sowie Automodellen mit einer Beständigkeit von bis zu 150 °C.

Wir konnten beispielsweise einem europäischen Automobilhersteller innerhalb von zwei Wochen zehn Prototypen hochbelastbarer Zahnräder mit einer Toleranz von ±0,05 mm liefern. Dabei nutzten wir die CNC-Prototypenbearbeitung zur Verarbeitung der Aluminiumlegierung 7075. Nach 1000 Stunden Dauerbetriebsprüfung konnten wir die Validierung drei Monate früher als geplant abschließen.

Dank unseres profunden Verständnisses des Rapid-Prototyping-Prozesses, unserer umfassenden Expertise im Umgang mit einer Vielzahl von Rapid-Prototyping-Materialien und unserer flexiblen Integration verschiedener Rapid-Prototyping-Technologien können wir unseren Kunden eine Komplettlösung von der Designoptimierung bis zur Auslieferung der Prototypen anbieten.

Wenn Sie einen zuverlässigen Partner suchen, kontaktieren Sie die technischen Berater von JS Precision für eine kostenlose Bewertung einer Rapid-Prototyping-Lösung, die auf Ihr Projekt zugeschnitten ist und deren professionelle Erfahrung Ihr Projekt absichert.

Was ist Rapid Prototyping? Warum ist es der Schlüssel zur modernen Produktentwicklung?

Im heutigen Produktentwicklungsprozess hat sich Rapid Prototyping von einer „optionalen“ zu einer „essenziellen“ Methode entwickelt. Das Verständnis der Definition von Rapid Prototyping trägt zu dessen optimaler Anwendung bei.

Definition von Rapid Prototyping

Rapid Prototyping bezeichnet die schnelle Herstellung physischer Prototypen auf Basis digitaler Daten, wie beispielsweise 3D-CAD-Modellen, mithilfe automatisierter Maschinen. Kernstück ist die schnelle Iteration – die rasche Herstellung physischer Objekte, das Lernen aus Feedback und die kontinuierliche Verbesserung.

Schnellprototypen erstellte Modelle sind in der Regel präziser, konsistenter und besser für die Umsetzung komplexer Strukturen geeignet als handgefertigte Modelle. Als Herzstück des Rapid Prototyping trägt es dazu bei, die Kluft zwischen physischen und virtuellen Entwürfen zu überbrücken, indem es Designgruppen ermöglicht, Ideen schnell in physische Objekte umzusetzen.

Vier zentrale Geschäftswerte des Rapid Prototyping

• Schnellere Markteinführung: Verkürzt die Prototypenphase von Wochen auf Tage und ermöglicht eine Produkteinführung 3-6 Monate früher.
• Reduziertes Entwicklungsrisiko: Technologien, die Probleme vor der Herstellung von Formen erkennen, könnten Zehntausende von Dollar an Änderungskosten einsparen, was zu einer über 60% geringeren Änderung der Formen führt.
• Verbesserte Kommunikationseffizienz: Ein erstelltes Modell ist im Vergleich zu Zeichnungen leichter verständlich.
• Unterstützung für Crowdfunding-Tests: Kostengünstige, hochpräzise Prototypen können die Marktreaktion testen und so das Geschäftsrisiko reduzieren.

Sie möchten wissen, wie Rapid Prototyping den Produktlebenszyklus verkürzen kann? Kontaktieren Sie JS Precision und geben Sie Ihren Produkttyp und Ihren Zeitplan an, um eine maßgeschneiderte Lösung für Ihren Rapid-Prototyping-Prozess sowie Kosteneinsparungsberechnungen zu erhalten.

Welche Arten von Rapid Prototyping sind am weitesten verbreitet? Wie sollte die erste Auswahl erfolgen?

Es gibt so viele verschiedene Rapid-Prototyping-Technologien, dass die Wahl der richtigen Methode entscheidend für den Projekterfolg ist. Die folgende Analyse der Prinzipien, Eigenschaften und Anwendungsfälle gängiger Rapid-Prototyping- Verfahren hilft Ihnen, schnell die passende Lösung zu finden.

Harzgenauigkeit: Stereopolymerlaminierung (SLA)

SLA nutzt einen UV-Laser, um das lichtempfindliche Harz Schicht für Schicht auszuhärten. Die Präzision liegt bei bis zu ±0,1 mm , die Oberflächenrauheit Ra bei 0,8–1,6 μm . Das Verfahren liefert exzellente Detaildarstellungen und eignet sich daher für die Überprüfung von Erscheinungsbild und medizinischen Modellen.

Die Kosten für ein einzelnes Handy-Ersatzteil liegen zwischen 150 und 300 US-Dollar , wobei die Kosteneffizienz bei Chargen von 1 bis 10 Stück am höchsten ist.

Funktionalität ohne Stützstrukturen: Selektives Lasersintern (SLS)

SLS bedeutet, dass das Nylonpulver mittels Laser gesintert wird; eine Stützstruktur ist nicht erforderlich. Die Präzision beträgt ±0,3 mm , die Oberflächenrauheit Ra liegt zwischen 3,2 und 6,3 μm . Die mechanischen Eigenschaften sind denen von Spritzgussteilen sehr ähnlich, daher eignet sich SLS für Funktionstests und Bauteile mit komplexen Hohlraumkonstruktionen.

Für ein Bauteil in der Größe eines Mobiltelefons liegen die Kosten zwischen 200 und 400 US-Dollar , wobei sich bei der Herstellung von Chargen von 1 bis 50 Stück große Effizienzvorteile ergeben.

Desktop Mainstream: Schmelzschichtung (FDM)

Das Schmelzschichtverfahren (FDM) verwendet thermoplastische Filamente und erzeugt durch Extrusion einen Verbundwerkstoff. FDM bietet die kostengünstigste Lösung, ermöglicht die Verarbeitung verschiedenster Materialien , eine Auflösung von ±0,2–0,5 mm und eine Oberflächenrauheit (Ra) von 6,3–12,5 μm und eignet sich daher für Machbarkeitsstudien und kostengünstige interne Prüfungen.

Die Kosten für ein Objekt in der Größe eines Mobiltelefons liegen zwischen 50 und 150 US-Dollar und es handelt sich um eine sehr gängige Form des selbstgebauten 3D-Drucks.

Leistungsstarke Werkzeuge für die Kleinserienfertigung: Vakuumgießen

Beim Vakuumgießen wird ein SLA/CNC-Master verwendet, um Polyurethan zu vakuumgießen und so weiche Kunststoffe, transparente Bauteile und mehr mit einer Oberflächenrauheit von Ra = 1,6–3,2 µm herzustellen – nahezu in Serienqualität . Dieses Verfahren eignet sich für die Kleinserienfertigung von 10–50 Bauteilen mit ästhetischem oder funktionalem Anspruch. Ein Formensatz kostet 500–1500 US-Dollar.

Abbildung 2: SLA ist eine Rapid-Prototyping-Technologie aus dem Bereich des 3D-Drucks. Dabei wird lichtempfindliches Harz zur Herstellung von Bauteilen verwendet und anschließend durch ultraviolette Lichtstrahlen ausgehärtet.

Wie plant man einen effizienten und zuverlässigen Rapid-Prototyping-Prozess?

Ein wissenschaftliches Rapid-Prototyping-Verfahren gewährleistet, dass mit halbem Aufwand die doppelte Menge an Ergebnissen erzielt wird – ohne Zeit- und Kostenverschwendung. Die folgende Liste beschreibt den gesamten Prozess von den digitalen Dateien bis zum Feedback zur Verifizierung und beinhaltet die wichtigsten Komponenten der digitalen Integration.

Der fünfstufige geschlossene Regelkreis – Der Standardprozess von digitalen Dateien bis zum Verifizierungsfeedback

Schneller Prototyping-Prozess im fünfstufigen geschlossenen Regelkreis:

• 3D-Datenaufbereitung und -optimierung: Sie müssen vorbereitete STP/IGES- oder STL-Dateien bereitstellen. JS Precision führt die Datenanalyse zur DFM-Optimierung der entworfenen Struktur durch.
• Technologie- und Prozessauswahl: Wählen Sie die Technologien, wie z. B. SLA, SLS, CNC usw., je nach den Kriterien aus.
• Nachbearbeitung des Prototyps: Vollständiges Schleifen, Lackieren usw.
• Qualitätskontrolle: Messschieber, Koordinatenmessgeräte usw. können zur Überprüfung wichtiger Abmessungen eingesetzt werden.
• Testen und Iteration: Es wird Feedback eingeholt, um das Modell zu optimieren, und eine neue Iteration des Prozesses beginnt.

Digitale Integration: Schnellere und effizientere Prototyping-Prozesse

Die Integration von Rapid Prototyping mit CAD- und CAE-Werkzeugketten kann die Effizienz steigern. CAE-Simulationen ermöglichen die Voranalyse von Spannungen, Strömungsfeldern usw., wodurch Schwachstellen frühzeitig erkannt und optimiert und die Anzahl der Iterationen reduziert werden kann.

Beispielsweise zeigte die CAE-Simulation des Prototyp-Kühlkörpergehäuses einiger elektronischer Geräte unzweckmäßige Anordnungen der Wärmeableitungsöffnungen. Durch die Optimierung konnte dies in zwei Iterationen reduziert werden, was eine Zeitersparnis von 10 Tagen und eine Kostenreduktion von 30 % bedeutete. JS Precision bietet Unterstützung bei der CAD-Optimierung und CAE-Simulation.

Abbildung 3: CMM-Koordinatenmessmaschine prüft die Abmessungen eines Automobilmotorenteils.

Wie beeinflussen Materialien für Rapid Prototyping den Erfolg oder Misserfolg von Prototypen? Wie wählt man die richtigen Materialien aus?

Die Auswahl von Materialien für das Rapid Prototyping entscheidet maßgeblich über den Erfolg der Prototypenprüfung; eine falsche Auswahl kann zu verfälschten Testergebnissen führen . Im Folgenden werden die Eigenschaften und die Auswahlkriterien gängiger Materialien analysiert.

Lichtempfindliche Harze: Von Standard- bis hin zu technischen Qualitäten

Für die SLA-Anwendung gibt es vier Arten von lichtempfindlichen Harzen:

• Universalharz , das zwischen 80 und 150 US-Dollar pro Liter kostet und für die Sichtprüfung geeignet ist.
• Hochfestes Harz von 180 bis 250 US-Dollar/L, geeignet für tragende Bauteile.
• Hochtemperaturbeständiges Harz , 250 bis 350 $/L, 80 bis 120 °C, geeignet für Hochtemperaturprüfungen.
• Biokompatibles Harz , von 350 bis 500 US-Dollar/L, gemäß der Norm ISO10993-1 , geeignet für medizinische Bauteile.

Kernauswahl: Die Leistungsprioritäten werden entsprechend dem Testszenario festgelegt. Anschließend werden Allzweckharze für eine Sichtprüfung oder Funktionsprüfung sowie hochfeste oder hochtemperaturbeständige Harze ausgewählt .

Technische Kunststoffe und Metalle: Eckpfeiler der Funktionsprüfung

Die wichtigsten Werkstoffe für Funktionstests sind technische Kunststoffe und Metalle, wie zum Beispiel:

• SLS-Nylon (PA12/PA11, 150-200 $/kg, hohe Festigkeit und Dauerfestigkeit).
• FDM-Materialien (ABS temperaturbeständig bis 70-90°C, PETG mit hoher Zähigkeit).
• Metallische Werkstoffe (Aluminiumlegierung 6061/Edelstahl 316 usw., verarbeitet durch SLM oder Prototypen-CNC-Bearbeitung, mit mechanischen Eigenschaften, die der Massenproduktion entsprechen).

Wirtschaftliche Überlegungen: Leistung und Budget im Gleichgewicht halten

Materialien für die schnelle Prototypenerstellung machen 20 bis 50 % der Kosten aus und erfordern ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung und Budget: Kostengünstige Materialien können für die Überprüfung des Erscheinungsbildes ausgewählt werden, für Funktionstests müssen jedoch leistungsmäßig passende Materialien verwendet werden, da sonst die Testergebnisse verfälscht werden.

Sie möchten Materialien für die schnelle Prototypenerstellung präzise auswählen? Teilen Sie JS Precision Ihre Testanforderungen mit (z. B. Temperaturbeständigkeit, Stoßfestigkeit, Kontakt mit Menschen), und wir empfehlen Ihnen passende Materialien und bieten kostenlose Mustertests an, um sicherzustellen, dass der Prototyp das Design effektiv verifizieren kann.

Wie entwirft man Rapid-Prototyping-Teile, die einfach herzustellen und praktisch sind?

Durch geeignete Konstruktion lassen sich Schwierigkeit, Kosten und Zeitaufwand für die Herstellung von Rapid-Prototyping-Teilen reduzieren und deren Anwendbarkeit erhöhen. Im Folgenden werden einige Konstruktionskriterien zur Verbindung von additiver Fertigung und Massenproduktion vorgestellt.

Konstruktionsprinzipien exklusiv für die additive Fertigung (DFAM)

Spezifische Gestaltungsprinzipien für DFAM im 3D-Druck:

• Die Wandstärke sollte bei SLA mindestens 0,6 mm , bei SLS mindestens 1 mm und bei FDM mindestens 1,2 mm betragen.
• Die Flächen mit einem Winkel von 45° oder mehr können selbsttragend sein oder zusätzliche Stützen benötigen.
• Gewichtsreduzierung um 30-50% durch Gitterstruktur.
• Die integrierte Bauweise reduziert die Montageschritte.

Design für Prototyping und Massenproduktion (DFM)

Bei der Konstruktion von Rapid-Prototyping-Teilen sollte die Machbarkeit der Massenproduktion im Vorfeld berücksichtigt werden :

• Vermeiden Sie zu tiefe Hohlräume ohne Auslass.
• Einen Tiefgangswinkel von 1° -3° reservieren.
• Einheitliche Wandstärke zur Vermeidung von Schrumpfungsspuren.
• Die Festigkeit lässt sich verbessern, indem scharfe Ecken durch abgerundete Ecken mit einem Durchmesser von ≥ 0,5 mm ersetzt werden.

Wann sollten wir vom 3D-Druck auf die CNC-Prototypenfertigung umsteigen?

Der 3D-Druck ist im Allgemeinen der wichtigste Trend im Rapid Prototyping, doch unter bestimmten Bedingungen ist die CNC-Bearbeitung von Prototypen die bessere Wahl. Im Folgenden werden ihre Merkmale und Anwendungsbereiche erläutert.

Die Spitze subtraktiver Fertigungspräzision: Eine detaillierte Erklärung der CNC-Prototypenbearbeitung

Die CNC-Prototypenbearbeitung ist ein subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem CNC-Werkzeugmaschinen eingesetzt werden, um Material abzutragen und so Teile aus einem massiven Material herzustellen.

• Technologische Parameter: Hohe Präzision, maximal ±0,025 mm , Oberflächenrauheit Ra liegt unter 0,8 μm , und es werden technische Werkstoffe verwendet (6061 Aluminium, 316 Edelstahl, POM, PC usw.).
• Materialeigenschaften: Das Material ist isotrop, seine mechanischen Eigenschaften sind vollständig identisch mit denen von Massenprodukten, es gibt keine Haftungsprobleme zwischen den Schichten und es kann den Gebrauchszustand des Produkts genau darstellen.
• Bearbeitungsbereich: Die Maschine verarbeitet verschiedene Materialien wie Metalle und technische Kunststoffe und eignet sich für Bauteile mit einfachen bis komplexen Strukturen. Die Bearbeitungszeit für ein einzelnes Teil beträgt in der Regel 1–3 Tage .

Wann sollte CNC-Bearbeitung eingesetzt werden?

Verbesserte Szenarien für die CNC-Prototypenbearbeitung:

• Die Prüfung der mechanischen/thermischen/chemischen Eigenschaften des Endmaterials ist erforderlich.
• Toleranzen enger als ±0,1 mm .
• Kleine bis mittlere Serien von 1-100 hochzuverlässigen Prototypen.
• Einfache, für die maschinelle Bearbeitung geeignete Strukturen (geringere Kosten).

Abbildung 4 Einige Materialien, die sich nur schwer im 3D-Druck verarbeiten lassen, wie z. B. bestimmte Metalle oder Polymere, eignen sich ideal für die CNC-Bearbeitungstechnologie.

Fallstudie: Wie intelligente Wearables mithilfe von Hybridprototypen die Entwicklungszyklen um 60 % verkürzen können

Herausforderung

Das Unternehmen ist ein Hersteller von Unterhaltungselektronik und hat vier Monate Zeit, die Entwicklung einer Smartwatch abzuschließen. Dies umfasst die Gestaltung eines ID-Layouts sowie die Abgabe eines technischen Prototyps für eine globale Crowdfunding-Kampagne.

Das Unternehmen stand vor mehreren Herausforderungen : der komplexen, gebogenen Hülle, dem detaillierten Metallrahmen und dem Gummiband. Insgesamt mussten 50 funktionsfähige Prototypen hergestellt werden.

JS Präzisionslösung

JS Precision verfolgt einen Ansatz aus „ hybrider Technologie und parallelem Prozessmanagement “, der verschiedene Technologiepfade je nach den Anforderungen der einzelnen Komponenten miteinander verbindet.

1. Gehäuse und Tasten: Hierbei kommt die SLA-Photopolymerisationstechnologie zum Einsatz, wobei ein hochtransparentes, lichtempfindliches Harz verwendet wird, wodurch eine Präzision von ±0,1 mm erreicht wird. Anschließend erfolgte eine Oberflächenpolitur und -lackierung, wodurch die Oberfläche wieder einen Hochglanz erhält und der Montagespalt minimiert wird.

2. Interne Komponente: Die hohe Belastbarkeit und Haltbarkeit des verwendeten Materials, PA12-Nylon, wurde mittels SLS-Lasersintern entwickelt und hergestellt und hat über 1000 Montagetests ohne Bruch oder Verformung überstanden.

3. Metallrahmen und Verbinder: Für dieses Bauteil kommt die Prototypentechnologie der CNC-Bearbeitung zum Einsatz, die die Aluminiumlegierung 6061 verarbeitet. Ziel ist es, durch den Einsatz von 5-Achs-CNC-Maschinen eine höchste Präzision von ±0,025 mm zu gewährleisten. Die Oberfläche kann zur Verbesserung der Ästhetik und Verschleißfestigkeit anodisiert werden.

4. Silikonarmband: Es werden 50 Armbänder im Vakuumformverfahren mit einer mittels SLA hergestellten Masterform kopiert. Anschließend wird medizinisches Silikon verwendet, um die Haptik und Wasserbeständigkeit des Endprodukts nachzubilden.

5. Parallelprozess: Beginnen Sie mit der Bearbeitung von Rapid-Prototyping-Teilen, die durch andere Prozesse erzeugt wurden, der Designoptimierung, der Materialbeschaffung und der Herstellung von Teilen gleichzeitig, indem Sie die Qualität nach dem Nachbearbeitungsschritt überprüfen und versuchen, jeden Iterationszyklus auf einen Zeitraum von 5 Tagen zu verkürzen.

Ergebnisse

Das Projekt wurde mit 50 funktionsfähigen Crowdfunding-Prototypen zwei Wochen früher als geplant und im Rahmen des Budgets abgeschlossen. Die angestrebte Crowdfunding-Finanzierung erreichte 150 % des Zielbetrags. Die Serienproduktionsform absolvierte den Testlauf beim ersten Versuch ohne größere Designänderungen, wodurch Kosten für die Modifizierung der Formkonstruktion in Höhe von mindestens 80.000 US-Dollar eingespart werden konnten.

Kundenfeedback: „Die hybride Prototyping-Lösung von JS Precision ermöglichte es uns, in kurzer Zeit nahezu serienreife Prototypen zu erhalten und so die Machbarkeit des Designs zu bestätigen, um Investoren zu beeindrucken.“

Haben Sie Schwierigkeiten bei der Prototypenentwicklung für intelligente Hardware, Unterhaltungselektronik oder andere Produktreihen? Kontaktieren Sie JS Precision und schildern Sie uns Ihre Projektherausforderungen. Wir entwickeln eine maßgeschneiderte Hybrid-Rapid-Prototyping-Lösung, ähnlich diesem Beispiel, die Ihr Projekt schnell voranbringt und Ihnen hilft, Marktchancen zu nutzen.

Abbildung 5 Schnelle Prototypentwicklung einer Smartwatch

Sollen wir unsere eigene Produktionskapazität aufbauen oder die Entwicklung von Rapid Prototyping auslagern? Wie lassen sich die tatsächlichen Kosten berechnen?

Unternehmen, die Rapid Prototyping einsetzen , stehen vor zwei Entscheidungen: Eigenentwicklung oder Outsourcing. Die Gesamtbetriebskosten spielen dabei eine wichtige Rolle.

Bedeutung professioneller Dienstleister

Erfahrene Anbieter von Rapid-Prototyping-Dienstleistungen wie JS Precision bieten auch Komplettlösungen an, die technologische Beratung zur Vermeidung von Auswahlfehlern, DFM-Analyse für eine bessere Herstellbarkeit, die Fähigkeit zur bedarfsgerechten Kombination von Technologien und die Analyse der Nachbearbeitungsqualität umfassen, ohne dass die notwendige Infrastruktur in den Unternehmen installiert werden muss.

Gesamtbetriebskostenanalyse (TCO): Aufdeckung versteckter Kosten

Ultimativer Entscheidungsleitfaden: Finden Sie den besten Weg für schnelles Prototyping für Ihr Projekt

Bei der Rapid-Prototyping-Technologie sollte man nicht nur nach der „besten“, sondern auch nach der „geeignetsten“ Lösung suchen. Im Folgenden finden Sie einige Richtlinien für die Entscheidungsfindung sowie Tipps zur Zusammenarbeit.

Richtlinien für die vierdimensionale Entscheidungsfindung

• Wählen Sie für die Prototypenfertigung CNC-Bearbeitung für eine Genauigkeit von ± 0,025 mm, SLA für ± 0,1 mm und SLS für ± 0,3 mm.
• Wählen Sie für Metall/technische Kunststoffe das Prototypen-CNC-Bearbeitungsverfahren/SLM und für Harz/Nylon das SLA/SLS-Verfahren basierend auf deren tatsächlicher Leistungsfähigkeit.
• Wählen Sie SLA/CNC für 1-10 Stück und Vakuumreplikation für 10-50 Stück.
• Die Lieferzeit beträgt 24-48 Stunden für SLA/FDM und 3-7 Tage für SLS/CNC.

Arbeiten Sie mit Ihren Lieferanten zusammen, um einen Prozess zu entwickeln.

Erfolgreiches Rapid Prototyping erfordert eine gute Partnerschaft mit den Dienstleistern. Wir empfehlen daher Folgendes:

1. Anforderungen an die transparente Kommunikation: Um Informationsverzerrungen zu vermeiden, müssen die Projektziele (z. B. Überprüfung des Erscheinungsbilds, Funktionstests, Crowdfunding-Anzeige), der Zeitplan, das Budget und die Genauigkeitsanforderungen gegenüber JS Precision klar definiert werden.

2. Team Design Information: Der Artikel umfasst alle 3D-Designanforderungen sowie Spezifikationen wie kritische Designabmessungen, Belastungspunkte und Testanforderungen, die die Unterstützung durch Designlieferanten bei der Designoptimierung gewährleisten.

3. Beteiligen Sie sich an der Feedback-Runde: Geben Sie zeitnah Feedback zu den Ergebnissen der Prototypentests, arbeiten Sie mit Dienstleistern zusammen, um Design oder Prozess anzupassen, und stellen Sie sicher, dass jede Iteration Kernprobleme lösen kann.

JS Precision ist ein professioneller Anbieter von Rapid-Prototyping-Dienstleistungen und kann auf Ihre Projektanforderungen zugeschnittene, technologieübergreifende Lösungen sowie einen phasenweisen Rapid-Prototyping-Prozess entwickeln, um Ihre Investitionen optimal zu nutzen.

Häufig gestellte Fragen

Frage 1: Wie viel kostet die Herstellung eines schnellen Prototyps eines einfachen Bauteils?

Die Kosten hängen von der Technologie, der Größe und den verwendeten Materialien ab. Ein SLA-Prototyp in Handygröße kostet etwa 150–300 US-Dollar, ein SLS-Prototyp 200–400 US-Dollar, ein FDM-Prototyp 50–150 US-Dollar, während die Kosten für CNC-gefräste Metallteile 800 US-Dollar übersteigen können.

Frage 2: Welches Verfahren bietet höhere Präzision, 3D-Druck oder CNC-Bearbeitung?

Die CNC-Bearbeitung von Prototypen ist mit einer Toleranz von ±0,025 mm präziser, und die Materialeigenschaften entsprechen weitgehend denen des Endprodukts. Hochauflösende SLA-Modelle weisen eine Toleranz von ±0,1 mm auf und eignen sich für ästhetische Prüfungen und die Überprüfung der Demontagefähigkeit.

Frage 3: Kann ich 3D-gedruckte Prototypen für die Kleinserienfertigung verwenden?

Es ist möglich, aber nicht wirtschaftlich. Kleinserien von 50–500 Stück, Vakuumreplikation oder Rapid Prototyping sind die bessere Wahl. Die Stückkosten sind 30–50 % niedriger als beim 3D-Druck, und die Oberflächenstruktur ähnelt eher der von Massenprodukten.

Frage 4: Welches 3D-Dateiformat ist am besten geeignet?

Die Dateien sollten im STEP- oder IGES-Format vorliegen, da diese Formate besser geeignet sind, Konstruktionsdetails abzubilden. STL-Dateien sind ebenfalls akzeptabel, sofern sie „wasserdicht“ (nicht löchrig) sind und eine Genauigkeit von 0,05 mm aufweisen.

Frage 5: Für welche Arten von Tests kann Rapid Prototyping eingesetzt werden?

Es kann für kosmetische Prüfungen, Funktionstests, ergonomische Tests, Luftstrom- und Wärmeableitungstests sowie weitere Funktionstests, aber auch für Marktpräsentationen und Crowdfunding-Kampagnen eingesetzt werden. Lebensdauertests werden jedoch üblicherweise mit dem endgültigen Produktionsmaterial durchgeführt.

Frage 6: Wie kann ich die Vertraulichkeit meiner Konstruktionsdaten beim Outsourcing gewährleisten?

Beauftragen Sie vertrauenswürdige Dienstleister wie JS Precision , die über Geheimhaltungsvereinbarungen (NDAs) verfügen. Diese Dienstleister wenden strenge Verfahren zum Datensicherheitsmanagement an, die die Verschlüsselung und sichere Speicherung von Projekten und Dateien umfassen.

Frage 7: Wie lange dauert es in der Regel von der Bestellung bis zum Erhalt des Prototyps?

Kleinere Bauteile können mit SLA/FDM innerhalb von 24-48 Stunden versendet werden, SLS/CNC benötigt in der Regel 3-7 Tage, Vakuumformen für die Kleinserienfertigung kann innerhalb von 5-10 Werktagen versendet werden.

Frage 8: Was sind die einzigartigen Vorteile von JS Precision beim Rapid Prototyping?

JS Precision bietet eine umfassende „Hybrid-Fertigungsanlage“ mit Verfahren vom 3D-Druck bis zur präzisen CNC-Bearbeitung. Das Unternehmen ist ISO 9001-zertifiziert, verfügt über 15 Jahre Branchenerfahrung und bietet umfassende technische Unterstützung von der Designoptimierung bis zur Serienproduktion.

Zusammenfassung

Das grundlegende Risiko in der Produktentwicklung ist das Unbekannte, und einer der wichtigsten Ansätze, um diesem Phänomen zu begegnen, ist Rapid Prototyping. Denn durch den Einsatz von Rapid Prototyping lässt sich das Unbekannte in Bekanntes verwandeln.

Es gibt nicht die eine beste Prototyping-Technik, sondern vielmehr die jeweils am besten geeignete für die jeweilige Situation. Ob hochdetailliertes SLA, funktionales SLS oder präzise CNC-Prototypenfertigung – JS Precision unterstützt Sie professionell.

Handeln Sie jetzt und lassen Sie Experten Innovationen beschleunigen.

Suchen Sie einen zuverlässigen Partner für umfassende Rapid-Prototyping-Leistungen mit fundiertem Know-how in verschiedenen Techniken, der Ihre Forschungs- und Entwicklungsabteilung optimal ergänzt? Dann ist JS Precision jederzeit für Sie da. Kontaktieren Sie unseren technischen Berater für eine kostenlose, auf Ihr Projekt zugeschnittene Lösung und ein individuelles Angebot. So bringen wir Ihr nächstes Produkt einen Schritt schneller vom Konzept zur Markteinführung.