Prototypenphase
Def.: Stückzahl 3 bis 20, seriennaher Werkstoff, seriennahes
Fertigungsverfahren.
Während der Prototypenphase werden Technische Prototypen
eingesetzt.
Diese Prototypen entsprechen in Ihrer Funktion und
Optik/Oberfläche weitgehend dem Serienprodukt.
Sie unterscheiden sich aber noch vom Werkstoff und vom Produktionsverfahren.
Ziel ist, derartige Prototypen wie die späteren Serienteile einzusetzen.
Gefertigt werden sie z.B. mittels Vakuumgießen aus
Polyurethan
oder
Silikonkautschuk
als Kunststoffteile oder beispielsweise mittels Sandgießverfahren oder Keramikfeingießverfahren als Metallteile.
Technische Prototypen aus Kunststoff
Die Herstellung erprobungsfähiger Prototypen erfolgt mittels Gießtechnologien wie
Vakuumgießen,
NylonMold™
oder im
RIM (Resin Injection Moulding) -Verfahren.
Hierzu werden Softtools wie Gießwerkzeuge aus Silikon aber auch Hartwerkzeuge aus Kunststoff oder Aluminium verwendet.
Als Gießwerkstoffe hierfür werden
Polyurethane oder
Silikonkautschuk eingesetzt, die in
ihren Eigenschaften
nahezu den gesamten Teil der kommerziellen Kunststoffe abdecken.
Hierdurch sind Bauteile realisierbar, die in Bezug auf ausgewählte Eigenschaften
mit dem späteren Serienwerkstoff vergleichbar sind.
Z.B. können gummielastische Bauteile mit geforderten Shore- Härten ebenso gefertigt werden,
wie ABS-ähnliche oder transparente Bauteile.
Flexible Funktionsprototypen aus
Silikonkautschuk
können in einem weiten Temperaturbereich zwischen -40 °C und +250 °C
eingesetzt werden. Sie lassen sich mit Glasfasergewebe und
Metallarmierungen verstärken, so dass sie gerade für Druckschläuche im
Unterdruck- als auch Überdruckbereich verwendet werden können.
Unter Wirtschaftlichkeitsaspekten und aufgrund hoher spezifischer Festigkeiten bei gleichzeitig geringem Gewicht
finden auch
GFK
bzw.
CFK-Teile
vermehrt Anwendungsgebiete.
Technische Prototypen aus Metall
Die Herstellung erprobungsfähiger Prototypen aus Metall erfolgt entweder mittels
Gipsfeinguss,
keramischem Feinguss oder auch
im
Sandgussverfahren.
Zu verarbeitende Werkstoffe sind
NE- Metalllegierungen
wie Aluminium und Zink
oder bei
Eisenbasislegierungen GG25
oder Stahlguss.