Was ist Rapid Prototyping?

Rapid Prototyping und Rapid Tooling:
Die neue schnelle Technik zur Herstellung von funktionsfähigen Prototypen und Vorserien
 

Automatisierung war die Überschrift der industriellen Fertigung in den Siebzigern, Rationalisierung und Kostensenkung in den Achtzigern. Das letzte Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts steht unter einer neuen Maxime: Geschwindigkeit. Die "Time to Market", die Verkürzung der Entwicklungszeit ist auch heute das wichtigste Kriterium; kann ein Betrieb schnell liefern und stimmt die Qualität, bekommt er den Auftrag, der Preis ist nur an zweiter Stelle noch wichtig. Besonders gut lässt sich diese Entwicklung im Automobilbau erkennen. Früher dauerte ein Modell-Leben 12, wenn nicht gar 15 Jahre. Heute kommt nach 2 Jahren das erste Facelifting, nach 4 Jahren ein neues Modell.

Rapid Prototyping und Rapid Tooling heißt die neue Technologie, gut 10 Jahre alt, die diesen Trend ermöglicht hat. Entwicklungszeiten, die früher Monate dauerten, schrumpfen heute auf Tages-, maximal Wochenfrist. Auf verschiedene generative Techniken und Verfahren, die aus einem CAD-Datensatz meist mit Hilfe eines Lasers innerhalb von Stundenfrist einen maßstäblichen Prototypen als Unikat herstellen, folgt das Rapid Tooling, eine Technik, die Prototypen vervielfältigt. Mit Hilfe von Metall, Kunststoff oder Silikon wird der Prototyp abgegossen und eine funktionsfähige Negativform generiert. Je nach Materialbeschaffenheit und Kompliziertheit der Form ist solch ein Werkzeug gut für wenige zig- bis mehrere tausend Abformungen.

Kein Wunder also, dass diese schnellen Verfahren in allen Entwicklungsabteilungen heute zum Stand der Technik gehören. Für Firmen, die sich diese doch recht kostspielige Ausrüstung nicht oder noch nicht anschaffen wollen, gibt es inzwischen zahlreiche Rapid Prototyping / Tooling-Dienstleister, und auch viele Technische Universitäten und Ausbildungseinrichtungen haben einen entsprechenden Fachbereich eingerichtet.

Da die Entwicklung dieser sogenannten generativen Verfahren genauso rasant verläuft wie die ihr eigenen Techniken, verschwimmt die Grenze zwischen Prototyp, Losfertigung und Serienproduktion zusehends. War Rapid Prototyping anfangs nur eine Entscheidungshilfe, um in kurzer Zeit ein Design festzulegen und zu überprüfen, geht der Trend heute vom Rapid Manufacturing zur Rapid Production: Mehrere tausend Teile können so werkzeuglos in kurzer Zeit gefertigt werden.

Rapid Prototyping und -Tooling dienen aber nicht nur der Verkürzung von Entwicklungszeiten und der schnellen Produktion. Für eine nicht allzu ferne Zukunft ist es vorstellbar, dass überall dort, wo Lagerraum und Logistik aus Kosten- oder Platzgründen nicht vorhanden sind, sich einer der neuen, generativen Techniken bedient wird.

Ob auf einem Flugzeugträger, in einer Polarforschungsstation oder einem Weltraumlabor: Mit der neuen Technologie benötigt man nur noch die Grundrezepturen in flüssiger oder Pulverform und die Geometrie aller Ersatzteile auf CD. Bei Bedarf produziert man das benötigte Bauteil in jeder Geometrie und Materialzusammensetzung in Stundenfrist selbst.  Eine Lagerhaltung wird dadurch überflüssig.