Rapid prototyping: Innovation mit Zukunft?
Klasse 9c des Gymnasiums Spaichingen geht dem Protoypenbau bei Marquardt auf den Grund
- Im Rahmen des Zeitungsprojekts „Wir lesen intensiv“haben die Schüler der neunten Klasse des Gymnasiums Spaichingen die Firma Marquardt in Rietheim besucht, um mehr über das Thema Rapid Prototyping zu erfahren.
Am 17. Mai war es der 9. Klasse des Gymnasium Spaichingen möglich, einen Einblick in die Firma Marquardt zu bekommen. Hierbei erhielten die 25 Schülerinnen und Schüler nicht nur interessante Informationen über die Produkte der Firma und das Produktions- und Entwicklungsverfahren im Allgemeinen, sondern einen exklusiven Einblick in die für den Prototypenbau zuständige Abteilung. Des Weiteren erklärte Herr Rudischhauser, Ausbildungsleiter bei der Firma Marquardt, den Schülerinnen und Schülern, welche Möglichkeiten es für ein Praktikum im Rahmen des in Klasse 10 anstehenden Bogy (Berufsund Studienorientierung am Gymnasium) bei Marquardt geben könnte.
Marquardt – ein weltweit erfolgreiches Unternehmen – beschäftigt Mitarbeiter auf insgesamt vier Kontinenten. Ursprünglich begann alles mit zwei (nicht verwandten) Johannes Marquardt, die zusammen das Familienunternehmen gründeten. Heute beschäftigt sich die Firma vor allem mit der Produktion von Schaltern, Knöpfen, Fensterhebern und Schlüsseln für Audi, Porsche, VW und Daimler. Für den Prototypenbau werden vor allem 3D-Drucker verwendet, die den Schülern durch die Herren Frech und Mattes während einer Führung gezeigt und genau erklärt wurden. Beeindruckend war für die Schülerinnen und Schüler dabei vor allem die genaue Herstellung der Bauteile durch den Einsatz hochmoderner Lasergeräte, von denen drei genauer vorgestellt wurden.
Der erste Drucker funktioniert mit zwei auf Spulen aufgewickelten Kunststoffen, die erhitzt werden und anschließend Schicht für Schicht auf ein Stützmaterial aufgebaut werden. Nachdem die Kunststoffe ausgehärtet sind, wird das Stützmaterial abgebrochen und in einer speziellen Flüssigkeit aufgelöst. Die Überreste müssen von Hand abgeschliffen werden.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, einzelne Kunststoffteile schnell zu produzieren. Allerdings wird dieses Verfahren nur bei Bauteilen verwendet, bei denen die Oberfläche keine große Rolle spielt, da diese sehr rau und uneben ist.
Laser modelliert das Harz
Ein weiteres Verfahren ist die Stereolithographie. Hierbei fährt ein im Computer programmierter Laser die Konturen des geplanten Bauteils nach und erschafft so, Millimeter für Millimeter, das fertige Werk. Bei dem Material handelt es sich hier um Kunststoffharz, welches durch den Laser, ähnlich einem Laserpointer ausgehärtet wird. Allerdings fallen bei dieser Art der Herstellung Nacharbeiten an.
Das Lasersinter-Programm funktioniert nach dem gleichen System, allerdings wird ein spezielles Kunststoffpulver verwendet, das kein Stützmaterial benötigt. Des Weiteren ist dieses Verfahren im Vergleich zu den beiden anderen deutlich preiswerter und besser verarbeitet, auch wenn die Oberfläche recht rau ist.
Für so einen 3D-Drucker muss ein Unternehmen um die 150 000 bis 200 000 Euro investieren, dazu kommen die Kosten für Wartung und die Rohmaterialien, was den 3D-Druck im Endeffekt zu einem recht teuren Verfahren macht, das nicht für die Serienproduktion geeignet ist.
Sollen also Serien eines Bauteils produziert werden, wird kein 3DDrucker verwendet, sondern extra gefertigte Silikonformen, in die die Kunststoffe eingefüllt werden. Dieses System ermöglicht eine größere Farbauswahl und die Bauteile sind schneller ausgehärtet.
Am Ende der Führung gingen die Schülerinnen und Schüler sichtlich beeindruckt nach Hause. Und vielleicht denkt der eine oder andere bereits über ein Bogy-Praktikum im Bereich des Prototypen-Baus nach.