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2025-08-31T20:58:04Z

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{{Dieser Artikel|beschreibt automatisierte Verfahren der Prototypenherstellung; für andere Bedeutungen siehe [[Prototyping]].}}

[[Datei:US Navy 030821-N-9593R-044 The MedModeler lays down a brown supportive base.jpg|mini|Beginn der Fertigung eines Prototyps]]
[[Datei:US Navy 030820-N-9593R-016 Close-up view of the MedModeler at the National Naval Medical Center in Bethesda, Maryland.jpg|mini|Der Kunststoff wird aufgetragen.]]
[[Datei:US Navy 030822-N-9593R-008 a three dimensional full-scale model of part of a patient's face.jpg|mini|Modell fast fertig]]
[[Datei:US Navy 030822-N-9593R-032 an example of a full-scale three dimensional model.jpg|mini|hochkant|Das Endergebnis: Ein Modell der Wirbelsäule, das mit Daten aus dem MRT erschaffen wurde.]]
[[Datei:Rapid prototyping worldwide by Zureks.png|mini|Rapid Prototyping weltweit (Daten aus dem Jahr 2000)<ref>D. T. Pham, S. S. Dimov, Rapid manufacturing, Springer-Verlag, 2001, ISBN 1-85233-360-X, S. 6.</ref>]]

'''Rapid Prototyping''' (englisch; übersetzt „schneller [[Modellbau]]“) ist der Überbegriff über verschiedene Verfahren zur schnellen Herstellung von Musterbauteilen ausgehend von den Konstruktionsdaten.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.businessinsider.de/gruenderszene/lexikon/begriffe/rapid-prototyping |titel=Rapid-Prototyping |werk=businessinsider.de/gruenderszene/lexikon |datum=2019-01-01 |abruf=2019-11-12}}</ref>

== Abgrenzung zu anderen Rapid-Anwendungen ==
Die meisten Verfahren des Rapid Prototyping – außer z. B. der Polyamidguss – fallen unter die additive Fertigung, weil sie mit schichtweisem Materialauftrag ohne Verwendung einer Form arbeiten.<ref>{{Internetquelle |autor=Fritz Klocke |url=https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-540-69512-7_5 |titel=Generative Fertigungsverfahren (Seite 127), in: Fertigungsverfahren 5 |werk=link.springer.com |datum=2015-10-14 |abruf=2024-09-22}}</ref> Rapid Prototyping bezeichnet die Art der Anwendung näher: Während [[Rapid Tooling]] die Herstellung von Werkzeugen und [[Rapid Manufacturing]] die Herstellung von Bauteilen und Fertigprodukten bezeichnet, bezeichnet Rapid Prototyping die Erstellung von Prototypen und Modellen.

== Verfahren ==
Abgesehen vom Polyamidguss sind Rapid-Prototyping-Verfahren [[Fertigungsverfahren]], die das Ziel haben, vorhandene [[CAD]]-Daten möglichst ohne manuelle Umwege oder Formen direkt und schnell in Werkstücke umzusetzen. Für die additiv aufbauende Verfahrensgruppe wird zumeist als Datenschnittstelle das [[STL (Dateiformat)|STL-Format]] genutzt. Die unter dem Begriff des Rapid Prototyping seit den 1980er Jahren bekannt gewordenen Verfahren sind in der Regel [[Urformverfahren]], die das Werkstück schichtweise aus formlosem oder Form-neutralem Material unter Nutzung physikalischer und/oder chemischer Effekte aufbauen.<ref>{{Internetquelle |autor=J. Hoffmann |url=https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/if/ff/ressourcen/dateien/pazat/forschung/for_ber_pdf_html/lit_98_html/hoff-983.pdf?lang=de |titel=Verfahren des Rapid Prototyping – Möglichkeiten und Grenzen |werk=Technische Universität Dresden |hrsg= |datum=2001-01-17 |abruf=2020-03-11 |format=PDF |sprache=de}}</ref>

Für das Rapid Prototyping werden unter anderem die folgenden Verfahren eingesetzt:

{| class="wikitable"
!Verfahren
!Werkstoffe
|-
|[[Selektives Elektronenstrahlschmelzen|Elektronenstrahlschmelzen]] (EBM)<ref name="ethz-250011">{{Internetquelle |autor=Manfred Schmid |url=https://www.research-collection.ethz.ch/bitstream/handle/20.500.11850/124860/eth-50250-01.pdf?sequence=1&isAllowed=y |titel=Additive Fertigung mit Selektivem Lasersintern (SLS), Kapitel 2 |werk=research-collection.ethz.ch |datum=2015 |abruf=2024-09-22}}</ref>
|Metalle
|-
|[[Fused Deposition Modeling]] (FDM)
|[[Acrylnitril-Butadien-Styrol|ABS]], [[Polylactide]], [[Polylactide|PLA]], [[Polyethylenterephthalat#PETG|PETG]], „[[Polyamide#Nylon|Nylon]]“
|-
|[[Laminated Object Modelling]] (LOM)
|Papier, [[Kunststoff]]e, [[Keramik#Keramische Rohstoffe|Keramik]] oder [[Aluminium]]
|-
|Laser Engineered Net Shaping (LENS)
|[[Metall]]e
|-
|[[Multi Jet Modeling]] (MJM)
|wachsartige [[Thermoplast]]e, [[UV]]-empfindliche [[Photopolymer]]e, [[Sand]], Metall-[[Pulver (Pharmazie)|Pulver]], [[Glas]]-Pulver
|-
|[[Polyamidguss]]
|[[Polyamid]]e
|-
|[[Selektives Laserschmelzen]] (SLM)<ref name="ethz-250011"/>
|Metalle, Kunststoffe, Keramiken
|-
|[[Selektives Lasersintern]] (SLS)<ref name="ethz-250011"/>
|[[Thermoplast]]e: [[Polycarbonate]], [[Polyamide]], [[Polyvinylchlorid]], Metalle, Keramiken
|-
|[[Space Puzzle Molding]] (SPM)
|Kunststoffe
|-
|[[Stereolithografie]] (SL oder SLA)<ref name="ethz-250011"/>
|flüssige [[Duroplast|Duromere]] oder [[Elastomere]]
|-
| [[Binder Jetting]] (3D-Drucken)<ref name="ethz-250011"/>
| Pulver und Granulate
|}

In Verbindung mit weiteren modernen Technologien wie zum Beispiel dem [[Reverse Engineering]] (Digitalisieren), dem CAD, der [[Virtuelle Realität|virtuellen Realität]] sowie modernen Werkzeugbauverfahren wird die Verfahrenskette innerhalb der Produktentwicklung auch als [[Rapid Product Development]] bezeichnet. Diese ist ein Teilgebiet der [[Produktionsautomatisierung]].

In der Vergangenheit wurde die Bezeichnung „Rapid Prototyping“ auch als Überbegriff über die verschiedenen additiven Fertigungsverfahren benutzt. Neben „Rapid Prototyping“ wurden aber auch Begriffe wie generative Fertigungsverfahren, Schichtbaufertigung, Freeform Fabrication, Desktop Manufacturing, Layer Manufacturing Technology, Advanced Digital Manufacturing (ADM), E-Manufacturing usw. verwendet. Inzwischen haben sich jedoch als Überbegriff „Additive Fertigung“, „additive Fertigungsverfahren“ und „3D-Druck“ durchgesetzt.

Durch dieses mittlerweile stark angewachsene Einsatzspektrum generativ gefertigter Bauteile werden auch immer neue Anforderungen an generativ gefertigte Bauteile gestellt, die durch [[Folgetechnologien bei generativen Verfahren]] wie die Oberflächentechnik gelöst werden können. So ist es durch abtragende Verfahren wie das Sandstrahlen oder das Gleitschleifen möglich, die durch den Bauprozess bedingten Stufen einzuebnen. Auch ist es möglich, die generativ gefertigten Werkstücke zu lackieren oder zu metallisieren.

== Siehe auch ==
* [[Digital Fabricator]]
* [[Digitale Bildhauerei]]

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=Berger, Hartmann, Schmid
|Titel=Additive Fertigungsverfahren – Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing
|Auflage=1.
|Verlag=Verlag Europa-Lehrmittel
|Ort=Haan-Gruiten
|Jahr=2013
|ISBN=978-3-8085-5033-5
}}
* {{Literatur
|Autor=Andreas Gebhardt
|Titel=Rapid Prototyping – Werkzeuge für die schnelle Produktentstehung
|Auflage=2.
|Verlag=Hanser Verlag
|Ort=München
|Jahr=2000
|ISBN=3-446-21242-6
}}
* {{Literatur
|Autor=Petra Fastermann
|Titel=3D-Druck/Rapid Prototyping: Eine Zukunftstechnologie – kompakt erklärt
|Auflage=1.
|Verlag=Springer Vieweg
|Ort=Berlin Heidelberg
|Jahr=2012
|ISBN=978-3-642-29224-8
}}
* {{Literatur
| Autor = Petra Fastermann
| Titel = 3D-Drucken: Wie die generative Fertigungstechnik funktioniert
| Auflage = 1.
| Verlag = Springer Vieweg
| Ort = Berlin, Heidelberg
| Jahr = 2014
| ISBN = 978-3-642-40963-9
| Seiten =
}}
* {{Literatur
|Autor=Andreas Neef, Klaus Burmeister, Stefan Krempl
|Titel=Vom Personal Computer zum Personal Fabricator
|Auflage=1.
|Verlag=Murmann Verlag
|Ort=Hamburg
|Jahr=2005
|ISBN=3-938017-39-2
}}
* {{Literatur
|Autor=Wolfgang G. Trapp
|Titel=Von Prototypen zur Produktion
|Verlag=Industriethemen-Fachberichte
|Ort=München
|Jahr=2007
}}

* {{Literatur
|Autor=Westkämper Engelbert, Bohnet Jens
|Titel=Oberflächenveredelung von RP-Bauteilen.
|Verlag=Springer
|Ort=Berlin
|Jahr=2007
|ISBN=978-3-540-69879-1
}}

* {{Literatur
|Autor=Bohnet Jens, Greta Bernhardt
|Titel=Bessere Oberflächen auf Rapid-Prototyping Werkstücke
|Sammelwerk=Galvanotechnik
|Band=99
|Seiten=1884-1891
|Verlag=Leutze
|Ort=Bad Saulgau
|Jahr=2008

}}
* {{Literatur
|Autor=[[Günter Mennig]]
|Titel=Werkzeugbau in der Kunststoffverarbeitung: Bauarten, Herstellung, Betrieb
|Verlag=Carl Hanser Verlag
|Ort=München
|Jahr=2008

}}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Rapid prototyping}}
* [https://www.heise.de/tr/artikel/3D-Drucker-fuer-das-Volk-279077.html Technology Review: 3D-Drucker für das Volk] Überblicksartikel zum Stand der Technik bei Fab@Home und RepRap
* [https://www.youtube.com/watch?v=eKk2vRysioE Stereolithografie – Rapid Prototyping an der Hochschule Aalen (Youtube 5:02)]
* [[Bernd Schuh]]: [https://www.deutschlandfunk.de/3d-druck-manuskript-revolution-aus-dem-replikator.740.de.html?dram:article_id=276365 ''3D-DRUCK – Revolution aus dem Replikator''], in [[Deutschlandfunk]] ''[[Wissenschaft im Brennpunkt]]'' vom 2. Februar 2014

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:3D-Druck]]
[[Kategorie:Rapid-Prozesse]]
[[Kategorie:Produktionsautomatisierung]]

Rapid Prototyping - Versionsgeschichte

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