Durchmarsch vom Prototyp zum Produkt

Hans Kramer ist freier Journalist in Köln

Nein, es gehe nicht um Großserien und schon gar nicht um die Massenfertigung, winkt Andreas Gebhardt ab. Was die Rapid.Tech am 25. und 26. Mai behandeln werde, sei die Herstellung von Miniserien und Einzelstücken direkt aus dem CAD-Datensatz. Mittel zu diesem Zweck seien in erster Linie generative Fertigungsverfahren. Man werde in Erfurt vermitteln, wie vorwiegend kleine, filigrane und feine Teile wettbewerbsfähiger als bislang produziert werden können – dies werde mit offenem Blick für die Gesamtheit der Kosten einschließlich aller betriebsinterner Umlagen geschehen. Das wirtschaftliche Potenzial sei groß und der Know-how-Bedarf enorm, betont Gebhardt. Der Mann weiß, wovon er spricht: Zum einen Professor für Maschinenbau an der FH Aachen, zum anderen Gründer und Geschäftsführer eines der ersten Zentren für Rapid Prototyping und Tooling überhaupt in Deutschland, ist Gebhardt seit Jahren im Geschäft aktiv und hat den Zuschnitt der neuen Kongressmesse maßgeblich mitgestaltet.

Dass bereits im Vorfeld jeder Kunststoffteil-Produktion – in der Konstruktions- und Prototypenphase nebst Fertigung der Tools – über die späteren Zeiten und Kosten entschieden wird, gilt als Allgemeingut. Prototypen wurden in der jüngeren Industriegeschichte stets für Design-, Funktions- und Fertigungsstudien eingesetzt. Mit herkömmlicher Technik entwickelt und gefertigt, waren sie jedoch aufwendig in der Herstellung. Standen Änderungen an, mussten zudem die komplette Entwicklungsschleife ein weiteres Mal durchfahren und Modell wie Prototyp neu gefertigt werden. Schnelle und generative Fertigungsverfahren hingegen, wie sie in den vergangenen 15 Jahren systematisch weiterentwickelt worden sind, kürzen sowohl die Vorlaufzeit als auch Iterationsschleifen erheblich ab. Denn variiert wird jetzt rechnergestützt und gefertigt direkt nach CAD-Daten.

Weiter beschleunigt wird der Durchmarsch vom Prototyp zum Produkt durch den generativen Aufbau der Werkzeuge. So lassen sich mit Verfahren wie dem Direkten Lasersintern Werkzeugeinsätze jenseits 40 HRC Härte aus dem Datensatz des Konstrukteurs bauen. Die traditionelle Zerspanungstechnik spielt hier keine Rolle mehr. Sind Änderungen am Werkzeug nötig, sind diese ebenso schnell wie exakt erledigt – siehe oben.

Hatten die Rapid-Techniken den Entwicklungsweg bis hierhin lediglich schneller gemacht, erlauben sie nun den direkten Sprint in die Zielgerade. So lassen sich heute ganze Serienbauteile ohne jedes Werkzeug generieren und gehen direkt in die Endanwendung. Gefertigt wird individualisiert, und ,Losgröße 1’ ist keine Science Fiction mehr. Auch wenn diese Produktion quantitativ auf kleine Serien beschränkt ist, bedeutet sie für die industrielle Herstellung von Kunststoff- wie Metallteilen einen qualitativen Sprung.

„Technische Voraussetzungen, wie sie zu Beginn der 90er-Jahre noch fehlten, sind jetzt gegeben oder zumindest in greifbare Nähe gerückt,“ bestätigt Andreas Gebhardt. Insoweit hätten die generativen Verfahren das Zeug, die Fertigungstechnik über kurz oder lang zu revolutionieren. Dieses Potenzial für die direkte Produktion werde die Rapid.Tech aufdecken und anhand von Beispielen den Kongressteilnehmern näher bringen.

In der Wert schöpfenden Industrie gibt es Bedarf für solche Foren. Oberbegriffe wie Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Concept- und Function-Modelling sind dort mittlerweile zwar geläufig und das eine oder andere Verfahren auch inhaltlich bekannt – die technische Details, die gestalterischen Möglichkeiten und das Einsparpotenzial hingegen sind weitestgehend Grauzone. So gibt es nach Meinung von Branchen- Insidern weniger technische Probleme, als vielmehr Vorbehalte seitens der Konstrukteure. Letztere entwürfen noch zu selten mit Blick auf die Festigkeit, Elastizität und das thermische Verhalten Rapid-Manufacturing-geeigneter Materialien, als entlang der Eigenschaften herkömmlicher Werkstoffe. Insbesondere die geometrischen Freiheiten und daraus folgend die Einsparmöglichkeiten bei der Montage oder der Herstellung nicht montierbarer Bauteile würden sträflich vernachlässigt.

Die Kongressmesse Rapid.Tech soll das Wissen über die generativen Verfahren und ihren Chancen auf den Stand bringen. Dadurch ergänzt sie sowohl die Frankfurter Euromold als auch die Cebit. Sie macht jenseits des Messestress den gezielten Wissensaustausch möglich. Geschickt platziert zur Jahresmitte, dürfte in Erfurt auch das Jahresendgeschäft kein Thema sein, sondern einzig der Know-how-Transfer.

Die Rapid.Tech ist eine Veranstaltung der Erfurter Messe AG. Als erste Anwendertagung für Rapid-Technologien plus begleitender Fachausstellung findet sie am 25. und 26. Mai 2004 im Erfurter Messezentrum statt. Sie wird unterstützt durch die Fraunhofer Allianz Rapid Prototyping. Ideeller Träger der Rapid.Tech ist die Stiftung für Technologie, Innovation und Forschung Thüringen. Zielgruppe sind Unternehmen, die schneller und kostengünstiger produzieren wollen sowie Werkzeug- und Formenbauer, Zulieferer von Anlagen, Werkstoffen und Zubehör, Modell- und Prototypenbauer, Designer, Fertigungstechniker und Entwickler.