Die Bedeutung von Prototyping

Möchten Sie Ihre Entwicklung beschleunigen, bessere Produkte entwickeln und die Konkurrenz schlagen, wissen aber nicht, wo Sie anfangen sollen? Obwohl der 3D-Druck viel Aufsehen erregt, sind sich einige Unternehmen immer noch nicht sicher, wie sie ihren Designzyklus unterstützen und bessere Prototypen erstellen können oder was Prototyping ist — und das kann sie erheblich benachteiligen. Laut Forbes war Prototyping 2018 die beliebteste 3D-Druckanwendung mit erheblichen Renditen; 93% der Unternehmen, die 2018 den 3D-Druck einsetzten, waren “in der Lage, Wettbewerbsvorteile zu erzielen, einschließlich der Verkürzung der Markteinführungszeit und der Flexibilität, um kürzere Produktionsläufe für Kunden zu unterstützen.”

Was ist Prototyping im 3D-Druck und wie nutzen Sie es? Hier ist, was Sie wissen müssen.

Was ist Prototyping?

Prototyping ist der Prozess der Erstellung eines Musterprodukts, das in einer “realen” Umgebung getestet werden soll. Dieses Musterprodukt, auch Prototyp genannt, ist “ein Originalmodell, eine Form oder eine Instanz, die als Grundlage für andere Prozesse dient” und wird verwendet, um Entwurfsiterationen zu verbessern, bevor das Produkt seine Endphase erreicht.

Rapid Prototyping ist eine beschleunigte Version des Prototypings, die 3D-CAD-Software und 3D-Drucktechnologie verwendet. Es wurde von einer Vielzahl von Branchen übernommen, um das Aussehen und die Funktionalität von physischen Teilen zu testen.

Was sind die Vorteile von Prototyping?

Der Hauptvorteil von Prototyping besteht darin, dass es zu einem schnelleren und effektiveren Designzyklus führt. Da Prototypen es Unternehmen ermöglichen, ihr Design in der “realen” Umgebung zu testen, ist es einfacher, potenzielle Probleme zu identifizieren und kostspielige Fehler zu vermeiden. Designer können schneller schwenken und mit dem Design interagieren, um Problembereiche zu beheben und zu verbessern.

Rapid Prototyping ist besonders vorteilhaft, da es Prototypen Tage oder sogar Wochen schneller herstellen kann als herkömmliche Prototyping-Methoden. Eine breite Palette von 3D-Druckmaterialien, einschließlich Metallen und technischen Thermoplasten, ist verfügbar und gibt Designern und Ingenieuren eine physische Darstellung, wie ihr Produkt aussehen, sich anfühlen und verhalten wird.

Arten von Prototypen

Obwohl Rapid Prototyping häufig von Herstellern während des Entwicklungsprozesses physischer Produkte verwendet wird, nutzen auch andere Branchen den 3D-Druck Rapid Prototyping, um bessere Designs zu erstellen, Kostensenkungen anzustreben und aktuelle Probleme anzugehen. Arten von Prototypen umfassen:

• Automotive: Durch die Nutzung starker 3D-Druckmaterialien wie Nylon, Kohlefaser und Ultem können Automobilprototypen eine dauerhafte und kostengünstige Möglichkeit sein, Wärme- und Verschleißprobleme zu testen.
• Luft- und Raumfahrt: Der 3D-Druck hat sich in der Luft- und Raumfahrt über die Prototyping-Phase hinaus entwickelt, in der Branchenriesen 3D-gedruckte Flugzeugteile wie Kraftstoffdüsen, Toroidgehäuse und Komponenten außerhalb der Kabine herstellen.
• Medizin: Maßgeschneiderte medizinische Modelle und neue Prototypen medizinischer Geräte werden von Forschern und Ärzten eingesetzt, um die Patientenergebnisse zu verbessern.
• Konsumgüter: Unternehmen können jetzt fotorealistische Prototypen und 3D-gedruckte Verpackungen für kundenspezifische Designs zu geringeren Kosten herstellen.

Wie man mit dem Prototyping beginnt

Unternehmen, die an Prototyping interessiert sind, werden ermutigt, die Technologie in Betracht zu ziehen, die ihren Anforderungen am besten entspricht. Während traditionelle Prototyping-Methoden immer noch effektiv sein können, sollten Unternehmen, die noch schnellere Design-Iterationen produzieren und die Konkurrenz auf dem Markt schlagen möchten, Rapid Prototyping in Betracht ziehen. Dies geschieht entweder durch Auslagerung des 3D-Drucks an einen 3D-Druckdienstleister oder durch Investition in einen internen 3D-Drucker für das Prototyping.

Outsourcing ist in der Regel die Option, die von Unternehmen bevorzugt wird, die eine kleine oder seltene Anzahl von Prototypen herstellen möchten. Dienstleistungen für 3D-Druckteile können so wenig oder so viel in Anspruch genommen werden, wie das Unternehmen benötigt, obwohl die Bearbeitungszeiten in der Regel länger sind, als wenn die Arbeit vor Ort erledigt worden wäre. Es eignet sich hervorragend für Unternehmen, die die Investition in einen eigenen 3D-Drucker nicht rechtfertigen können oder den internen Druck ergänzen müssen.

Der Kauf eines hauseigenen 3D-Druckers ist jedoch auch für Unternehmen mit kleinerem Budget eine Option. Mit Desktop-3D-Druckern können Designer 3D-Modelle direkt an ihrem Schreibtisch drucken, wobei die meisten Modelle auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt sind. Produktionsdrucker hingegen sind eine größere Investition, bieten jedoch mehr Leistung und größere Baugrößen. Drucker wie der Stratasys J750 eignen sich besonders gut für das Prototyping und bieten Vollfarbfähigkeit mit Texturzuordnung für unglaublich realistische Ergebnisse. Dies ist ideal für Unternehmen, die vertrauliche Designs vor Ort aufbewahren und sofortigen Zugriff auf gedruckte Prototypen haben möchten.

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Über den Autor

Angel Erickson schreibt darüber, wie Unternehmen innovative Technologien wie 3D-Drucker und SOLIDWORKS-Software einsetzen, um die Produktivität zu steigern, Produktentwicklungsprozesse zu verbessern und das Geschäftspotenzial zu maximieren.