An der Größe soll es nicht scheitern

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Umfangreiches Prozesswissen

Die Anforderungen an einen Funktionsprototypen sind sehr komplex und vielfältig, schließlich gilt es, das Produkt unter praxisnahen Bedingungen zu prüfen. Geometrisch ist neben der mechanischen Funktionalität eine hohe Maßgenauigkeit und Passfähigkeit gefordert. Für den Gebrauch des Bauteils dienen Prototypen zur Ermittlung von Funktionsgrenzen und Zuverlässigkeit. Für die spätere Serienfertigung sind Montage- und Demontagefähigkeit sowie Reproduzierbarkeit zu testen. Die spätere Qualitätsprüfung der Serienteile benötigt definierte Prüfmerkmale wie signifikante Kontrollmaße und Produktfunktionen und -eigenschaften. Nicht zuletzt soll die Gestaltung, Ästhetik und Haptik eines Prototypen dem Endprodukt möglichst nahe kommen.

Kritische Erfolgsfaktoren bei großen SLS-Funktionsprototypen mit den oben erwähnten Anforderungen sind umfangreiches Prozess-Knowhow, ein fortlaufendes Qualitätsmanagement in der gesamten Fertigungskette und eine geschickte 3D-Prozesskonstruktion. Das Bauteil wird so geschnitten, dass die Formsteifigkeit des Funktionsprototypen nach dem späteren Zusammenbau zumindest dem ursprünglich kon­struierten Bauteil entspricht. Die fertigungstechnischen Belastungen durch Bohrungen und Zylinder, Radien, Wandstärken sowie eventuell notwendige Stützkonstruktionen sind dabei zu berücksichtigen und haben zudem großen Einfluss auf Bauzeit und Baukosten.

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Verbindungen an der richtigen Stelle

Wenn man genau hinsieht, sieht man, dass die Fahrzeugtür aus mehreren Teilen besteht und mit Modellbau-Verbindungen wie Nut, Feder oder Schwalbenschwanzzapfen mit einem hohen Maß an Präzision und Passgenauigkeit zusammengefügt wurden. Die mit dieser Produktionsweise verbundenen Herausforderungen sind nicht nur thermischer Art im Rahmen des Lasersinterverfahrens, sondern bestehen auch in der Wahl der richtigen Verbindung an der richtigen Stelle im Rahmen der Prozesskonstruktion, um Festigkeiten und Druck- und Zugspannungen so zu gestalten, dass diese denen der ursprünglichen Konstruktion möglichst entsprechen.

Auch eine mögliche Kriechverformung des Kunststoffes in Abhängigkeit von Belastungsgeschwindigkeit und -dauer bei den Funktionstests beeinflusst die Prozesskonstruktion. Ein stabilerer Werkstoff scheidet mangels echter Alternativen aus, zum Lasersintern wird ein Polyamidpulver (PA12 ) benutzt.

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