Erklärung

Als Rapid Tooling wird ein zeitlich verkürztes Verfahren zur Werkzeug- oder Werkzeugbestandteilfertigung im Werkzeug- und Formenbau bezeichnet. Zu beachten ist, dass im Gegensatz dazu beim Rapid Prototyping, wie der Name schon sagt, Prototypen, also Modelle gefertigt werden.

Rapid Tooling stellt ein wichtiges Anwendungsgebiet von generativen Fertigungsverfahren dar. Diese Art der Fertigung ermöglicht in kürzester Zeit relativ standfeste Werkzeuge für den Kunststoffspritzguss oder den Leichtmetallguss herzustellen. Rapid Tooling ist dabei Ideal für Kleinserien und Erprobung von komplexen Bauteilen. Es wird eine ideale „Time to Market“ erzielt und damit der Produktentwicklungsprozess verkürzt.

Wie Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing gehört auch das Rapid Tooling zu den additiven, generativen Fertigungsverfahren. Rapid Tooling Werkzeuge sind auf eine maximale Formbeständigkeit bis 800°C und 3000 bar beschränkt und erreichen nur einen mittleren Genauigkeitsgrad.

Ausnahme: Rapid Tooling Aluminiumwerkzeuge mithilfe von HSC-Technik (High Speed Cutting)

Ziel

Rapid Tooling ist eine günstige und schnelle Alternative zum herkömmlichen Werkzeugbau. Durch Rapid Tooling-Verfahren können Werkzeuge gefertigt werden, die der kurzfristigen Produktbereitstellung, der Produktion von kleinen bis mittelgroßen Produktserien, Pilotserien und Prototypen aus Leichtmetallen, Polymeren, Elastomeren und Schäumen dienen.

Vorgehen

Für den Rapid Tooling Prozess wird ein Modell in einem CAD-Programm angefertigt.

Meist wird als Fertigungsverfahren für derart produzierte Werkzeuge das Sintern angewendet: Dazu werden die CAD-Daten an einen Dienstleister weitergegeben, der ein schichtweise aufgebautes, gelasertes und nachbearbeitetes Modell aufbaut.

Urmodelle können zudem mit Silikon abgegegossen werden, um ein Vakuumgusswerkzeug für Gießharze zu generieren.

Tipp

Rapid Tooling umfasst nicht nur den eigentlichen Prozess, in welchem ein Werkzeug hergestellt wird (den Sinterprozess z.B.), sondern die gesamte Verfahrenskette, die insgesamten Fertigungszeiten und die allgemeine Qualitätssteigerung

Das Ergebnis des Rapid Tooling bezeichnen wir als „Pilotserie“ und nehmen eine Stückzahl von 10 bis 20 an. Die Pilotserie wird immer vor der eigentlichen Nullserie (erste Serie aus dem endgültigen Fertigungs- oder Produktionswerkzeug) angefertigt, um Kosten zu sparen und letzte Fehler zu korrigieren.

Unter den folgenden Webadressen können Kunststoffpritzgussbauteile in Form von Rapid Tooling Werkzeugen kalkuliert werden. Hierfür sollten möglichst viele Kalkulationen von verschiedenen Anbietern eingeholt werden, um eine möglichst kostengünstiges Angebot zu finden:

  • https://www.1zu1prototypen.com/rapid-tooling.htm
  • http://www.vioproto.de
  • http://www.protolabs.de

Zukaufteile für die Fertigung einer Pilotserie sind auf folgenden Webseiten zu erhalten.

  • https://www.alibaba.com
  • http://www.seibt.com
  • http://www.conrad.com
  • http://www.si-smart.net/en/prototyping/

Quellen

http://www.si-smart.net/en/prototyping/
http://chinarapidprototype.com/wp-content/uploads/2015/05/automotive-part-rapid-prototyping-services-china.jpeg
https://www.form-werkzeug.de/_storage/asset/987645/storage/chv-zoom/file/14445132/07478416.jpg
https://www.imw.tu-clausthal.de/fileadmin/Bilder/Forschung/Publikationen/Mitt_2001/2001_057_trenke.pdf
http://www.rapidprototyping.de/rapid-tooling.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Rapid_Tooling
https://de.wikipedia.org/wiki/Generatives_Fertigungsverfahren
https://www.1zu1prototypen.com/rapid-tooling.htm
https://www.youtube.com/watch?v=N_30vIImy7Q
https://de.wikipedia.org/wiki/Lasersintern  
http://www.lzn-hamburg.de/projekte/development.html

Studienarbeiten:
Redesign it - Meiller - Grimm - WS 16/17
Redesign it - Anders - Kantorski - WS 16/17
Redesign it - Bauer - Brandl - WS 16/17

Beispiele