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Um Rapid Prototyping anwenden zu können, müssen die Modelle als 3D-CAD-Konstruktionen (CAD= Computer Aided Design) vorhanden sein. Diese werden dann im CAD-System in Volumendaten umgewandelt, d. h. dass aus den CAD-Daten ein 3D Modell erstellt wird, das dann reproduziert werden soll. Anschließend wird dieses in Querschnitte geteilt, wobei jede Schicht eine Dicke von circa 1-2 Zehntel mm hat. Anschließend werden die so entstandenen Daten als STL-Dateien (Standard Triangulation Language) auf die Rapid Prototyping Maschine übertragen. Dort wird das Originalmodell Schicht für Schicht wieder aufgebaut.
Wichtig hierbei ist, dass keine Formen für die Herstellung von 3D-Modellen nötig sind und diese auch nicht mechanisch hergestellt werden. Aus diesen Gründen ist das RP-Verfahren wie anfangs schon erwähnt billiger und schneller als der herkömmliche Prototypenbau.
Dieser Prozess bezeichnet eine Sintertechnologie zu Fertigung von Spritzgusswerkzeugeinsätzen. Ausgangspunkt ist ein positives SLA Modell aus dem ein negativer Abdruck in Silikon erzeugt wird. Der so entstandene Abguss wird in weiterer Folge mit dem pulverförmigen 3D Keltool Material befüllt und härtet dann aus. Das so entstandene (positive) Modell wird der Form entnommen und noch weiter gefestigt und gesintert. Hierbei entsteht ein sehr fester Werkzeugeinsatz, dessen Qualität der des Stahls ähnlich ist. Verwendet werden solche Modelle sowohl im Spritzguss- als auch im Druckgussbereich.
Dieses Verfahren kann mit zweidimensionalen Tintenstrahldruckern verglichen werden, nur wird bei dieser Methode das Modell entweder durch Thermopolymer oder durch Kunststoff (Polyester oder ABS) erzeugt.
Wird das Modell durch Thermopolymer hergestellt, werden Thermopolymermaschinen verwendet, welche mit einer Düsentechnik arbeiten, die das bereits geschmolzene Material an vorher genau definierten Stellen ablegt, so dass danach das gewünschte 3D Modell entsteht.
Wird das Modell hingegen mittels Polyester oder ABS erzeugt, so trägt die verwendete Polyester- oder ABS-Maschine das Material schichtweise auf.
FDM ist ein generatives Verfahren, bei dem Prototypen direkt aus dem Zielwerkstoff erzeugt werden können. Dieses wird in der Form eines Drahtes zugeführt und durch eine beheizte Düse aufgetragen (hier wird kein Laser verwendet!).
Der Feinguss ist ein Folgeverfahren für generative Verfahren wie zum Beispiel FDM. Hierbei werden die Modelle, welche abgeformt werden sollen in eine Keramikform eingebettet. In weiterer Folge werden diese Modelle dann ausgebrannt oder auch geschmolzen. Danach wird die Keramikmasse zu einer festen Form gebrannt. In den so entstandenen Hohlraum wird dann flüssiges Metall gegossen. Sobald dieses fest geworden ist, wird die äußere Keramikhülle zerstört um wieder an das eigentliche Modell zu kommen.
Dies ist ein generatives Verfahren, bei dem Modelle aus beschichtetem Folienmaterial wie zum Beispiel Papier, Kunststoff oder Verbundwerkstoffe erzeugt werden. Wie bei allen generativen Verfahren erfolgt der Aufbau hierbei schichtweise. Es wird kontinuierlich eine Folie nach der anderen zugeschnitten und mittels einer Laminierrolle an die vorhergehende Schickt geklebt. Das Modell wird dann durch einen Laser zurechtgeschnitten. Danach wird die nächste Schicht aufgeklebt und zurechtgeschnitten bis die richtige Höhe des Prototyps erreicht wird.
MJM wird auch als Thermojet (TJ) bezeichnet. Dieses Verfahren ist ein schneller Rapid Prototyping Prozess, der Modelle nach einem Verfahren herstellt, das dem Print-Jet ähnlich ist. Verwendet wird diese Technologie für Concept Modeling. Es werden wachsähnliche Plastikmodelle erzeugt, die allerdings weniger genau sind als die der SLA. Die Maschine besteht aus mehreren Düsen, welche durch nur elektrische Signale gesteuert werden. Wenn eine Düse auf diese Art und Weise aktiviert wird, spritzt sie ein thermoplastisches Material auf eine bestimmte Stelle somit gibt der Düse das elektrische Signal die Auskunft, wann sie wohin das Material auftragen soll. Hierbei ist es so, dass dieses Material sofort nach dem Auftragen fest wird. Verwendet wird diese Technologie unter anderem für Abgussschablonen in der Juwelenindustrie.
Bei diesem Rapid Prototyping Verfahren wird eine Gussform aus Sand verwendet um so metallische Modelle zu erzeugen. Mit Hilfe von RPD-Technologien werden Modellbaueinrichtungen erzeugt, welche dann in weiterer Folge als Modelle verwendet werden, die dann zum Abformen der Sandformen verwendet werden.
Dies ist ebenfalls ein generatives Verfahren, bei dem 3D-CAD-Daten in mehrere Schichten geschnitten werden. Die Grundlage für die Modelle bildet flüssiges Polymerharz. Die Konturen der Querschnitte des Modells werden durch einen vom Computer gesteuerten UV Laser auf dem Harz abgebildet. An den Stellen, wo der Laserstrahl auf das Polymerharz auftrifft wird dieses fest. So entsteht nach und nach ein Kunststoffmodell, das nach dem Aushärten einer Schicht weiter in das Harz einsinkt sodass darüber die nächste Schicht ausgehärtet werden kann.
Das Basismaterial dieser Rapid Prototyping Technologie besteht aus einem Pulver, welches schichtweise aufgetragen wird. Wenn eine Schicht abgelagert ist, wird die Oberfläche dieser Schicht mit einem CO2 Laser abgescannt und ausgewählte Partikel werden so miteinander verbunden (entsprechend des Querschnittes des Originalmodells, das abgebildet werden soll). Durch den Laserstrahl steigt die Temperatur der Partikel über den Glaspunkt, wodurch benachbarte Partikel zusammenfließen. Diesen Prozess nennt man Sinterung.
Dies ist ein Folgeprozess, bei dem Kunststoffe unter Vakuum in eine Silikon-Kautschuk-Form gegossen werden. Die Modelle werden dazu in diese Form eingebettet. Nachdem diese Form geöffnet und der fertige Bauteil entnommen worden ist, können aus dem Silikonblock noch weitere Modelle geformt werden. Demnach ist die Form mehrfach verwendbar.
