Sobald Ihre Konstruktionszeichnungen fertiggestellt oder ein neues Produktdesign abgeschlossen ist – bevor Sie es auf den Markt bringen – sollten Sie als Erstes prüfen, ob das Produkt marktfähig ist. Prüfen Sie außerdem, ob es Unterschiede zwischen den Konstruktionszeichnungen und dem tatsächlichen Produkt gibt und ob das Design sinnvoll ist. In dieser Phase empfiehlt sich die Erstellung eines Prototyps dringend.

Was ist ein Prototypmodell?

Vereinfacht gesagt, ist ein Prototyp ein oder mehrere physische Modelle, die auf Basis von Produktdesign- oder Konstruktionszeichnungen ohne Formenherstellung gefertigt werden. Er dient als funktionale Vorlage, um das Aussehen und die strukturelle Machbarkeit des Produkts zu überprüfen.

Arten von Prototypenmodellen

Handgefertigte Prototypen:

Hierbei handelt es sich hauptsächlich um handgefertigte Prototypen im Frühstadium. Diese Methode wird heutzutage selten angewendet, da sie stark auf handwerklichem Können basiert und oft die Anforderungen an Größe und Aussehen nicht erfüllt.

CNC-Prototypen:

Diese werden hauptsächlich mit CNC-Maschinen hergestellt und können in zwei Typen unterteilt werden: Rapid Prototyping (RP) mit Laser- oder additiven Technologien und CNC-Bearbeitungsprototypen.

Vorteile von CNC-Prototypen

RP-Prototypen:

RP-Prototypen lassen sich schnell herstellen, da sie hauptsächlich auf Schichtbauweise basieren. Allerdings ist die Oberflächenbeschaffenheit in der Regel rau, und dieses Verfahren eignet sich nicht für Produkte mit dünnen Wänden.

CNC-gefräste Prototypen:

CNC-Prototypen bieten hohe Präzision und exzellente Oberflächenqualität. Die Oberfläche kann durch Lackieren, Siebdruck oder andere Veredelungsverfahren weiterbearbeitet werden, sodass sie dem Endprodukt nahezu identisch ist. CNC-Prototypen lassen sich direkt aus Kunststoffmaterialien formen und erfüllen somit die Produktanforderungen optimal. Aus diesen Gründen haben sich CNC-Prototypen in der Prototypenfertigung etabliert.

Prototypenklassifizierung nach Material

Kunststoffprototypen:

Als Hauptmaterialien dienen ABS oder andere flexible Kunststoffe. Diese werden häufig für beliebte neue Produkte wie Mobiltelefone, Monitorgehäuse, Spielekonsolen usw. verwendet.

Metallprototypen:

Diese Prototypen, die hauptsächlich aus Aluminium-Magnesium-Legierungen oder anderen Metallen hergestellt werden, kommen bei höherwertigen Produkten wie Laptop-Gehäusen, CD-Playern, MP3- und MP4-Playern sowie anderen elektronischen Haushaltsgeräten zum Einsatz.

Formteile für hochwertige Produkte:

Hochwertige Produkte wie Smartphones und Digitalkameras benötigen in der Regel vor der Markteinführung Formen, sogenannte Smartphone- oder Kameramuster. Die Formherstellung umfasst typischerweise Folgendes:

Das ursprüngliche äußere Design des Telefons wurde aus dem 3D-Modell übernommen, während die internen Strukturen vereinfacht wurden, um den funktionalen Anforderungen des Kunden gerecht zu werden.

Durch die Anwendung von in Massenproduktion herstellbaren Oberflächenveredelungsverfahren wie Siebdruck, Spritzlackierung und Galvanisierung wird das Aussehen des realen Produkts nachgebildet, wobei eine Ähnlichkeit von über 80 % erreicht wird.

Kostspielige Oberflächenveredelungen wie Metallbürsten oder IMD werden in der Regel durch günstigere Alternativen wie Heißprägen oder Spiegelsilber-Siebdruck ersetzt, um die Kosten zu senken.

Sofern keine besonderen Kundenwünsche bestehen, werden Formkerne in der Regel aus gängigen Werkstoffen wie beispielsweise 718er Stahl hergestellt.