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Rapid Prototyping – ein hilfreiches Entwicklungsverfahren für Startups

Startups stehen im dynamischen Wettbewerb mit kleinen sowie mittelständischen Unternehmen. Sie verfügen über geringere finanzielle Mittel und weniger Ressourcen, möchten aber durch Innovation den Markt grundlegend verändern. Daher zeichnen sich Startups nicht selten durch Experimentierfreude und einer offenen Grundhaltung aus. Aber die beste Idee bringt nichts, wenn die Umsetzung scheitert. Dank des Rapid Prototyping ist es den jungen Unternehmern allerdings möglich, frühzeitig fehlerhafte Produkteigenschaften zu erkennen.

Definition Rapid Prototyping

Hinter dem Begriff „Rapid Prototyping“ verbirgt sich das schnelle Drucken von Prototypen mithilfe eines 3D-Druckers. Gerade in der Automobilbranche und im Maschinenbau findet das Verfahren Anwendung. Es lassen sich damit schon während der Entwicklung Prototypen produzieren, sodass ein Produkt bereits in der Erstellungsphase auf mögliche Fehler untersucht werden kann. Allgemein wird statt des Wortes „Prototyp“ auch gerne von Vorab-Exemplaren gesprochen – Produkte, die zur Veranschaulichung dienen, bevor diese in die Serienproduktion gehen.

Vorteile des Entwicklungsverfahrens

Startups müssen mit ihren finanziellen Mitteln sorgfältig umgehen und trotzdem fehlerfreie Produkte liefern. Aufgrund des Rapid Prototyping haben die Existenzgründer nun eine Möglichkeit, um ihre Effizient deutlich zu steigern. Unterstützt werden die Unternehmen durch Online-Plattformen, die ihren Service als flexiblen Print-on-Demand in der additiven Fertigung anbieten. Darüber hinaus bringt das Entwicklungsverfahren aber auch die folgenden positiven Aspekte mit sich:

  • Kostenersparnis
  • verkürze Lieferzeit
  • Vermeidung von Konstruktionsfehlern
  • Veranschaulichung einer Idee
  • Einsatz unterschiedlicher Materialien
  • Gleichzeitige Herstellung unterschiedlicher Prototypen
  • schnellere Testverfahren
  • bei eigenem 3D-Druck wird der Ausschuss minimiert

Rapid Prototyping mit Metall

Die Herstellung von Prototypen lässt sich grundsätzlich mit den unterschiedlichsten Materialien umsetzen. Vorab-Exemplare können aus Kunststoff und Metall sein. Aber auch die Umsetzung mit Kunstharz ist denkbar. Für die Forschung ist jedoch die Verarbeitung von Metall besonders interessant. Das liegt daran, dass das Rapid Prototyping keine zusätzlichen Werkzeuge erfordert und eine erhebliche Designfreiheit im Gegensatz zu anderen Metallverarbeitungsverfahren zulässt. Häufig wird für den 3D-Druck Aluminium benutzt. Dieses Material bringt gleich mehrere Vorteile mit sich. Neben einer hohen Festigkeit vereinigt das Metall auch eine einzigartige Leichtigkeit. Aber auch Titan findet immer mehr Einzug bei der Prototyp-Erstellung. Gerade in der Medizinbranche sowie in der Luft- und Raumfahrt ist die Alternative, aufgrund der Stärke und des Gewichtes sehr interessant. Kupfer und Gold sind dagegen Edelmetalle, die zurzeit eher weniger für das Rapid Prototyping infrage kommen. Allerdings ist die Umsetzung mit Kupfer durch das selektive Laserschmelzen bereits möglich.

Rapid Prototyping in der Forschung

Forscher der School of Engineering der RMIT University in Großbritannien haben zu Beginn des Jahres 2020 ein äußerst interessantes Verfahren für den 3D-Druck mit Metall entwickelt. Sie haben es geschafft, die Druckkonsistenz durch Ultraschall maßgeblich zu verbessern. Die Schallwellen verdichten die Pulverpartikel während des Druckverfahrens. So ist es möglich, die Zugfestigkeit des Endproduktes zu verbessern und die Streckgrenze um 12 % zu steigern. Für dieses Verfahren haben die Forscher Titan verwendet.

Fazit

Rapid Prototyping ermöglicht die Umsetzung komplexer Geometrien mit zusätzlichen Freiflächen. Es ist ein effizientes Entwicklungsverfahren von Vorab-Exemplaren. Startups können ihre Prozesse durch den Einsatz dieses Verfahrens maßgeblich optimieren und sich einen Innovationsvorteil sichern. Fehler bei Produkten können frühzeitig erkannt und gezielt für ihre Anwendung optimiert werden. Mittelständische Unternehmen weisen dagegen Strukturen auf, die die Umsetzung solcher Verfahren zu einem langwierigen Prozess werden lassen.

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