Modernes Rapid Prototyping erlaubt die schnelle Herstellung komplexer Bauteile

Dreidimensionale Drucke im Prototypenbau

Moderne Methoden im Proto­typen­bau erzeugen Bauteile nahezu beliebiger Komplexität direkt aus CAD-Daten. Was dem Laien fast wie Zauberei erscheint, erspart den Entwicklern eine Menge Arbeit

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  • ggo
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Hannover, 31. August 2009 – Moderne Methoden im Prototypenbau erzeugen Bauteile nahezu beliebiger Komplexität direkt aus CAD-Daten. Dem Laien erscheint das fast wie Zauberei, und weil wir wissen, dass dies nach Clarke auf jede hinreichend fortgeschrittene Technologie zutrifft, beleuchten wir hier Rapid Prototyping am Beispiel BMW.

„Generative Fertigungsmethoden“
Nach den drögen Massenmodellen der Achtziger und Neunziger erscheinen die derzeitigen Wagen für die breite Mitte geradezu künstlerisch. Selbst Kleinwagen sind an allen Ecken und Enden bis in feine Details ausgestaltet. Ermöglicht wurde dies außer durch längere Leinen für Gestalter durch den in den Neunzigern aufgekommenen schnellen Prototypenbau, dessen Methoden man unter „Rapid Prototyping“ oder deutscher, korrekter unter „generative Fertigungsmethoden“ zusammenfasst. Letzteres deshalb, weil ein Großteil der Verfahren, ja praktisch alle wichtigen, im Schichtbetrieb arbeiten. Erinnern Sie sich noch an diese 3D-Puzzles Ihrer Kindheit, die aus einem Stapel verschieden konturierter Pappscheiben bestanden? Man spießte sie in der richtigen Reihenfolge auf und erhielt am Ende einen menschlichen Kopf, einen Globus oder andere Formen ohne Überhänge. Ähnlich geht es bei den generativen Fertigungsverfahren zu. Eines der ersten Verfahren arbeitete sogar fast exakt so; es schnitt per Schneideplotter die Schichten aus Papier aus, die übereinander am Ende das Werkstück ergaben. Papier setzte sich als Werkstoff für Prototypen jedoch nicht durch, sondern musste schnell Kunstharzen weichen. Auftritt der Stereo­lithographie.

Stereolithographie
Anfang der Neunziger kombinierte ein schlauer Ingenieur einen industriellen Laser mit einem Bad voll lichtaushärtendem Kunstharz und schuf damit die sogenannte Stereo­lithographie. Als einer der Urväter generativer Verfahren eignet es sich gut, um eben diese zu erklären. Es ist außerdem bis heute in vielen Bereichen immer noch in der Prototypenproduktion vorhanden, bei BMW steht zum Beispiel eine Maschine aus den frühen Neunzigern, die bis heute ausgelastet arbeitet. Grob betrachtet besteht die Maschine aus einer Plattform, die sich schrittweise ins Kunstharzbad absenkt, und aus einem Laserleitsystem.