Trumpf steigt in den Markt für Rapid Prototyping (RP) ein, neue Werkstoffe wie Polyphenylensulfon erweitern die Anwendungspotenziale „schneller“ Prototypen. Nach einer Zeit verhaltener Ruhe kommt wieder Bewegung in den RP-Markt.
Von unserem Redaktionsmitglied Michael Corban michael.corban@konradin.de
„Das Rapid Prototyping hat den Motorenbau revolutioniert“, erzählt Prof. Dr.-Ing. Andreas Gebhardt von der Fachhochschule Aachen, Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik. „In den letzten 30 Jahren lief die Weiterentwicklung im Wesentlichen über den Zylinderkopf.“ Die Möglichkeit, entsprechende Prototypen sehr schnell zu erzeugen, sei von unschätzbarem Wert für die Motorenentwickler, so Gebhardt weiter, der gleichzeitig mit seinem Unternehmen CP – Centrum für Prototypenbau GmbH RP-Dienstleister ist.
Der Maschinenbauer sieht aber auch die Grenzen der RP-Technologien, etwa beim Thema Handy-Entwicklung. Hier ist ständig die Interaktion aller Beteiligten gefragt, sequenziell geht hier nichts mehr. „Die Fähigkeiten moderner CAx-Lösungen, Einbauräume zwischen Designern und Elektronik-Ingenieuren abzustimmen oder mal eben schnell eine andere Farbe zu wählen, macht Rapid Prototyping teilweise überflüssig.“ Erst wenn es darum ginge, auch haptische Eindrücke zu gewinnen, seien RP-Lösungen wieder im Rennen. „Das Gefühl, wie sich eine Kaffeekanne bedienen lässt, können Sie noch nicht simulieren“, so Gebhardt weiter, obwohl auch die Haptik zunehmend in virtuellen Welten Beachtung finde.
Eine Besonderheit hält die RP-Szene jetzt nicht nur für Kaffeekannentester bereit: Der Hochleistungs-Thermoplast Polyphenylensulfon (PPSU), der sich etwa im RP-System FDM Titan der Schorndorfer Alphacam Fertigungssoftware GmbH verwenden lässt, bietet hohe Werte für Festigkeit und Wärmeformbeständigkeit, letztere reicht bis 210 °C. Damit hält die Kanne nicht nur der Temperatur der Wärmeplatte stand, sondern heißer Kaffee lässt sich als Testflüssigkeit nutzen – realistischer geht es nicht mehr. Und die Motorenbauer brauchen dank PPSU Gase mit 70 °C heißem Motorenöl nicht zu fürchten.
Werkstoffentwicklungen wie die des Polyphenylensulfons sorgen also mit dafür, dass das Rapid Prototyping nicht ausstirbt. Wichtig sei vor allem die Erkenntnis, dass Prototypen keine serienidentischen Teile sind, fährt der Aachener Forscher fort. „Ein guter Prototyp erlaubt es mir, genau den Aspekt zu untersuchen, für den er geschaffen wurde.“ Ginge es etwa darum zu testen, ob die neue Kanne den Kaffee bevorzugt in die Tasse oder auf den Tisch befördert, sei die Farbe oder die Isolierung unwichtig. „Erst wenn ich die Funktionen isoliere, kann ich das jeweils günstigste Verfahren wählen.“
Die Zukunft des Rapid Prototypings sieht Gebhardt vor allem darin, „werkzeuglos Produkte in beliebigen Stückzahlen im Produktmix herzustellen – mit allen Konsequenzen, die sich daraus ergeben“. Dazu gehörten etwa
- die weitestgehende Unabhängigkeit von Großserien-Produktionsanlagen sowie
- die Verfügbarkeit von Ersatzteilen fernab des eigentlichen Lieferanten.
Auch der Markt zieht mit: Wenn ein Werkzeugmaschinenbauer wie die Ditzinger Trumpf GmbH + Co. KG in diesen Markt gehe, so Gebhardt, „dann ist das ein Indiz dafür, dass die Technologie einen industriellen Reifegrad erreicht hat“. Eine Besonderheit an dem Trumpf-Konzept ist die Möglichkeit, reine Metallpulver zu verarbeiten (siehe dazu auch das folgende Interview). Dies führt zu Bauteilen mit ganz anderen Eigenschaften, als sie beim Lasersintern mit Zwei-Komponenten-Pulver zu erwarten sind oder bei Verfahren, die mit Bindern arbeiten. „Zum anderen“, ergänzt der Aachener RP-Profi, „macht dies den Anwender freier in der Wahl des Werkstoffes und des Lieferanten“. Alles in allem, so Gebhardt abschließend, „ist die ganze Branche wieder in Bewegung“.
Die Ersatzteilversorgung lässt sich künftig ganz anders lösen
Teilen:
