Was ist Prototypfräsen?
Das Fräsen von Prototypen ist ein maschineller Produktionsprozess zur Herstellung von Prototypen für Konstruktionsprojekte. Der Prozess umfasst das Schneiden eines Prototypmodells aus verschiedenen Materialien unter Verwendung einer dreidimensionalen CNC-Fräsmaschine (Computer Numerical Control). Diese Maschinen bestehen aus einem dreidimensional beweglichen Hochgeschwindigkeits-Maschinenkopf, der mit einem Spannfutter ausgestattet ist, in das eine Reihe von Schneidwerkzeugen eingesetzt ist. Der Kopf bewegt sich über einen Block Modellmaterial und entfernt nach und nach Schichten davon, bis der fertige Prototyp sichtbar wird. Der Fräsprozess des Prototyps wird von einem der verschiedenen CAD-Programme (Computer Aided Design) gesteuert, auf deren Grundlage das Designteam ein digitales Modell des Prototyps erstellt hat.
Prototyping ist ein Produktdesignprozess, bei dem Modelle eines vorgeschlagenen Produkts vor der endgültigen Abnahme des Produkts erstellt werden. Dies ist ein kritischer Teil des Designprozesses, der bei der Entwicklung des Produkts eine erhebliche Menge an Zeit und Geld einsparen kann. Prototypmodelle sind so konstruiert, dass sie unterschiedliche Funktionalitätsebenen aufweisen, sodass Designer das Produkt bewerten und es Investoren und dem Zielmarkt vorführen können. Das Fräsen von Prototypen ist eines der Verfahren, die üblicherweise zur Herstellung dieser Modelle verwendet werden. Es ist als subtraktives Modellierungsverfahren bekannt, bei dem Material von einem Block eines Modellierungsmediums entfernt oder subtrahiert wird, um das Modell zu erzeugen.
Der Prototyp-Fräsprozess wird von hoch entwickelten dreidimensionalen CNC-Fräsmaschinen ausgeführt, die von CAD-Programmen gesteuert werden. Der Prozess beginnt mit der Entwicklung eines dreidimensionalen digitalen Computermodells des Produkts. Dieses Modell wird von einer hoch entwickelten CNC-Fräsmaschine als Karte verwendet, um ihre Bewegung während des Fräsvorgangs zu steuern. Die Maschinen sind mit wendigen Maschinenköpfen ausgestattet, die Hochgeschwindigkeits-Schneidmeißel antreiben, die genau dem Profil des Computermodells folgen und langsam Schichten von einem Modelliermaterialblock abschneiden, um den fertigen Prototypen freizulegen.
Die für das Fräsen von Prototypen verwendeten Materialien variieren, umfassen jedoch typischerweise verschiedene Typen von Epoxidharz, hochdichtem Schaum oder Metallen. Holz und speziell entwickelte Laminatplatten werden auch für die Herstellung von Prototypmodellen verwendet. Die Wahl des Modellierungsmaterials hängt im Allgemeinen vom beabsichtigten Detaillierungsgrad und der Funktionalität ab, die der Prototyp aufweisen soll. In einigen Fällen wird das gefräste Produkt überhaupt nicht als Prototyp verwendet, sondern als positiver Stopfen, um genaue Formen zu erstellen, die zur Herstellung hochwertiger Gussteile des endgültigen Prototyps verwendet werden.