Beim Rapid-Prototyping werden Musterteile direkt aus CAD-Daten ohne die Notwendigkeit eines speziellen Formwerkzeuges hergestellt. Dieser Prozess erlaubt eine schnelle und effiziente Produktion von Prototypen und ist besonders im Bereich der Kunststoffe weit verbreitet. Es existieren mehrere Verfahren, die je nach Material und Anwendungszweck verwendet werden:
- Fused Deposition Modeling (FDM): Dieses Verfahren eignet sich für die Herstellung von Prototypen aus thermoplastischen Kunststoffen wie ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) oder Polylactiden (PLA). Dabei wird das Material in dünnen Schichten aufgetragen, um das gewünschte Objekt Schicht für Schicht aufzubauen.
- Laminated Object Modeling (LOM): Bei diesem Verfahren werden Schichten aus Kunststoff oder Papier durch Schneiden und Laminieren miteinander verbunden. Jede Schicht wird entsprechend der CAD-Daten konturgeschnitten und anschließend verklebt, wodurch das dreidimensionale Objekt entsteht.
- Multi Jet Modeling (MJM): Hierbei werden wachsartige Kunststoffe verwendet. Dieses Verfahren funktioniert ähnlich wie ein Tintenstrahldrucker, bei dem feine Tröpfchen des Materials aufgebracht und anschließend durch UV-Licht oder Wärme gehärtet werden, um das gewünschte Objekt zu formen.
- Selektives Lasersintern (SLS): Bei SLS werden pulverförmige Thermoplaste wie Polycarbonat, Polyamid oder Polyvinylchlorid mittels eines Lasers schichtweise verschmolzen. Der Laser sintert das Pulver gezielt an den Stellen, die laut CAD-Daten das Objekt formen sollen, wodurch ein hochpräziser und stabiler Prototyp entsteht.
- Stereolithografie (STL oder SLA): Diese Technik verwendet flüssige Duromere oder Elastomere als Ausgangsmaterial. Ein UV-Laser härtet das flüssige Harz schichtweise aus, um das Objekt zu formen. Stereolithografie bietet eine hohe Detailgenauigkeit und glatte Oberflächen, wodurch sie sich besonders für feine und komplexe Strukturen eignet.
Durch die verschiedenen Rapid-Prototyping-Verfahren können je nach Anforderung des Projekts und den gewünschten Materialeigenschaften schnell und effizient Prototypen gefertigt werden.
