Prototypen & Fertigung – von der Idee bis zum realen Bauteil

SK-Konstruktion unterstützt Unternehmen und private Auftraggeber bei der Herstellung von Prototypen, technischen Einzelteilen, Ersatzteilen und Kleinserien.

Je nach Ausgangssituation kann ein Projekt bereits mit vorhandenen CAD-Daten starten – oder zunächst mit einer Idee, Zeichnung, Skizze beziehungsweise einem realen Musterteil.

Durch die Kombination von CAD-Modellierung, 3D-Scan, Reverse Engineering, 3D-Druck, Silikonformenbau und Gießverfahren können unterschiedliche Fertigungsschritte miteinander verbunden werden.

Ein möglicher Ablauf ist beispielsweise:
Idee oder Bauteil → CAD-Modell / 3D-Scan → Prototyp → Prüfung und Optimierung → Kleinserie

Unsere Leistungen im Bereich Prototypen & Fertigung

Von der Idee zum ersten Prototyp

Nicht jeder Kunde verfügt bereits über fertige CAD-Daten. Ein Projekt kann auch mit einer einfachen Idee oder Skizze beginnen.

Ein möglicher Ablauf ist:

Idee
↓
technische Anforderungen definieren
↓
CAD-Modell erstellen
↓
3D-Druck vorbereiten
↓
Prototyp fertigen
↓
Bauteil praktisch prüfen
↓
Konstruktion anpassen

Der erste Prototyp dient dabei häufig nicht als endgültiges Produkt, sondern als Hilfsmittel zur Bewertung der Konstruktion.

Damit können beispielsweise geprüft werden:

• Abmessungen
• Einbauraum
• Passungen
• Montage
• Bedienbarkeit
• Ergonomie
• optische Proportionen
• grundlegende Funktion

Erkenntnisse aus dem Prototyp können anschließend wieder in das CAD-Modell zurückgeführt werden.

Vom vorhandenen Bauteil zum digitalen Modell

Eine zweite typische Ausgangssituation ist ein vorhandenes Bauteil ohne digitale Konstruktionsdaten.
Je nach Geometrie kann das Bauteil:

• klassisch vermessen
• dreidimensional gescannt
• oder mit beiden Verfahren kombiniert

erfasst werden.

Anschließend kann daraus ein neues CAD-Modell aufgebaut werden.
Ein typischer Ablauf:

vorhandenes Bauteil → Vermessung / 3D-Scan → CAD-Nachkonstruktion → Anpassung → Prototyp → Neuteil

Das ist insbesondere beim Ersatzteilnachbau oder bei Änderungen vorhandener Produkte interessant.

Ersatzteile nachbauen und anpassen

Wenn ein Ersatzteil nicht mehr erhältlich ist, bedeutet das nicht zwangsläufig, dass die gesamte Maschine oder das Produkt ersetzt werden muss.

Je nach Bauteil kann ein vorhandenes Muster als Grundlage für eine Nachkonstruktion dienen.
Dabei können:

• Maße übernommen
• komplexe Geometrien gescannt
• beschädigte Bereiche rekonstruiert
• Befestigungspunkte angepasst
• Schwachstellen verbessert
• Material oder Fertigungsverfahren geändert

werden.

Anschließend kann ein neues Muster oder Ersatzteil hergestellt werden.
Ob sich ein Bauteil technisch sinnvoll nachfertigen lässt, hängt unter anderem von Belastung, Material, Geometrie und Einsatzbereich ab.

Prototypen für die Produktentwicklung

Prototypen sind besonders wertvoll, wenn ein Produkt noch nicht vollständig festgelegt ist.
Ein digitales CAD-Modell ermöglicht bereits eine gute technische Beurteilung.
Ein reales Bauteil liefert jedoch zusätzliche Informationen.
Damit können beispielsweise Fragen beantwortet werden wie:

• Passt das Bauteil in den vorhandenen Bauraum?
• Sind die Proportionen richtig?
• Ist die Bedienung praktikabel?
• Lassen sich Komponenten montieren?
• Sind Befestigungen erreichbar?
• Muss die Geometrie geändert werden?

Durch die Kombination von CAD-Konstruktion und eigenem 3D-Druck lassen sich Änderungen anschließend direkt umsetzen.

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Einzelteile und Kleinserien

Nicht jede Anwendung benötigt eine klassische Serienfertigung.
Gerade in Entwicklung, Maschinenbau, Sonderanfertigung und Ersatzteilversorgung werden häufig nur geringe Stückzahlen benötigt.

Je nach Anwendung können wir deshalb unterstützen bei:

• Einzelteilen
• Funktionsmustern
• Prototypen
• Nullserien
• Kleinserien
• Ersatzteilen
• individuellen Sonderbauteilen

Welches Fertigungsverfahren sinnvoll ist, hängt unter anderem ab von:

• Stückzahl
• Bauteilgröße
• Material
• gewünschter Oberfläche
• mechanischer Belastung
• erforderlicher Genauigkeit
• Geometrie
• Kostenrahmen

Welches Verfahren passt zum Bauteil?

Nicht jede Fertigungstechnologie eignet sich für jedes Bauteil.

CAD, Scan und Fertigung miteinander verbinden

Ein wesentlicher Vorteil von SK-Konstruktion ist, dass mehrere Arbeitsschritte miteinander kombiniert werden können.

Ein Projekt muss deshalb nicht zwingend an der Schnittstelle zwischen Konstrukteur und Fertigungsdienstleister übergeben werden.

Mögliche Prozessketten sind beispielsweise:

Idee → CAD → 3D-Druck
Bauteil → 3D-Scan → Reverse Engineering → CAD → 3D-Druck
CAD → Mastermodell → Silikonform → Kleinserie
Prototyp → Test → CAD-Änderung → neuer Prototyp

Dadurch können insbesondere kleinere Entwicklungsprojekte flexibel bearbeitet werden.

Typische Aufgabenstellungen unserer Kunden

„Ich habe eine Idee, aber noch kein 3D-Modell.“
Wir können zunächst das benötigte CAD-Modell erstellen und anschließend einen Prototyp fertigen.

„Ich habe bereits eine STL- oder STEP-Datei.“
Die Daten können geprüft und bei Eignung für die Fertigung vorbereitet werden.

„Dieses Ersatzteil gibt es nicht mehr.“
Ein vorhandenes Muster kann vermessen oder gescannt und anschließend konstruktiv nachgebildet werden.

„Ich benötige nur wenige Bauteile.“
Je nach Anwendung können 3D-Druck oder Silikonformen/Gießverfahren für kleine Stückzahlen geeignet sein.

„Ich möchte mein Produkt zunächst testen.“
Ein Prototyp ermöglicht eine praktische Prüfung, bevor eine endgültige Fertigung festgelegt wird.

„Ich habe ein komplex geformtes Bauteil ohne CAD-Daten.“
3D-Scan und Reverse Engineering können eine sinnvolle Grundlage für die Digitalisierung bilden.

Welche Informationen helfen bei einer Anfrage?

Für eine erste Einschätzung sind insbesondere hilfreich:

• CAD-Dateien
• STL- oder STEP-Daten
• Zeichnungen
• Skizzen
• Fotos
• Musterbauteile
• ungefähre Abmessungen
• gewünschte Stückzahl
• Materialanforderungen
• Informationen zum Einsatzzweck
• mechanische Anforderungen
• gewünschte Oberfläche

Wenn noch nicht klar ist, welches Fertigungsverfahren sinnvoll ist, reicht zunächst auch eine Beschreibung des gewünschten Bauteils und seines Einsatzzwecks.

Prototypen und Fertigung aus Schopfheim

SK-Konstruktion ist ein Konstruktionsbüro mit eigener Prototypen- und Fertigungstechnik in Schopfheim im Landkreis Lörrach.

Wir verbinden mechanische CAD-Konstruktion mit 3D-Scan, Reverse Engineering, additiver Fertigung und Formenbau.

Dadurch können Projekte sowohl regional als auch überregional von der digitalen Konstruktion bis zum realen Bauteil begleitet werden.

Sie benötigen einen Prototyp, ein Ersatzteil oder eine Kleinserie?

Senden Sie uns Ihre vorhandenen CAD-Daten, Zeichnungen, Fotos oder eine kurze Beschreibung der Aufgabenstellung.

Wir prüfen anschließend, welcher Bearbeitungs- und Fertigungsweg für das Projekt technisch sinnvoll ist.

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