Firmenporträt

Rapid Manufacturing AG
In Ihrem Auftrag und nach Ihrer Zeichnung stellen wir Ihnen jegliche Kunststoffteile her. Der Geometrie sind keine Grenzen gesetzt.

DIENSTLEISTUNGEN >>>

TECHNOLOGIE >>>


Seit Juli 2015 fertigen wir, zuerst als Familien-Startup-Einzelunternehmen in Rümlang (Kanton Zürich), seit dem 13. März 2017 als Aktiengesellschaft, Bauteile in Ihrem Auftrag und nach Ihrer Zeichnung. Sie senden uns Ihre CAD-Daten als STEP oder STL-Datei, wir bereiten die Daten für die additive Fertigung vor und unsere zwei EOS FORMIGA P110 fertigen anschliessend Ihr Bauteil Schicht und Schicht aus dem Kunststoffpulver mittels Lasereinstrahlung. Ihr Bauteil wird nach dem Fertigungsprozess gereinigt, gestrahlt und ist anschliessend bereit für den Versand zu Ihnen. Auf Wunsch werden die Teile auch geschliffen, gefärbt, imprägniert, galvanisiert oder mechanisch nachbearbeitet. Funktionalität in Ihrem Kunststoffteil? Kein Problem für die Laser-Sinter-Technologie! Lasergesinterte Kunststoffteile können mechanische Funktionen beinhalten (z.B.Scharniere, Kugelgelenke, Federn, Zahnrädchen, etc.). Um die mechanischen Funktionen in Betrieb zu nehmen, muss bloss das Restpulver aus der Funktionsumgebung entfernt werden.

Rapid Manufacturing - Bild 1

Schicht um Schicht zu Ihrem Bauteil
• exakt
• schnell (Bauteil in wenigen Tagen verfügbar)
• unkompliziert
• hoch funktional
• umweltfreundlich, da Restpulver wiederverwendbar
• persönlicher Service

Maschinenpark
Die FORMIGA P110 – die schnelle Lasersintermaschine mit dem hochpräzisen Laserstrahl. Unsere Maschine ist deutsche Wertarbeit. Die relative Nähe zu dem Lieferanten in München macht es uns noch einfacher, unsere Aufträge termingerecht durchzuführen.

Rapid Manufacturing - FORMIGA P110


DIENSTLEISTUNGEN

• Serienfertigung >>>
• Rapid Prototyping >>>
• Vorrichtbau >>>


Serienfertigung

Selektives Lasersintern – viel mehr wie nur 3D-Druck!

Unser Dienstleistungsangebot
• Selektives Lasersintern von Serienbauteilen, Prototypen, Architekturmodellen, Werkstattvorrichtungen,
  Kunstfiguren, u.v.m.
• Gleitschleifen von SLS-Bauteilen für glatte Oberflächen
• Tauchfärben von SLS-Bauteilen in 17 Standardfarben
• Lackieren von SLS-Bauteilen mittels der grenzenlosen Vielfalt von möglichen Beschichtungen
• Nachträgliches Polieren von SLS-Bauteilen für stufenlose Oberflächen
• Imprägnieren von SLS-Bauteilen für wasserabweisende Eigenschaften
• Technisches Galvanisieren von SLS-Bauteilen für weiterführende Teileeigenschaften
• Einbringen von Gewinden für den optimalen Verbund
• Mechanische Nacharbeiten von SLS-Bauteilen für massgenaue Präzision


Selektives Lasersintern auch für grössere Stückzahlen

Wann macht die Serienfertigung von Kunststoffteilen additiv Sinn?
Serielle Kunststoffproduktion? Da denken Sie logischerweise zuerst an Spritzguss. Einverstanden, wenn es sich dabei um Millionen von Bauteilen handelt. Suchen Sie jedoch geringere Stückzahlen, können wir mit unserer Technologie gegebenenfalls der richtige Partner sein!

Natürlich gilt dies in erster Linie für komplexe Bauteile. Wir fertigen industrielle Serienprodukte auf unseren Maschinen, die beispielsweise in einem anderen Verfahren gar nicht herstellbar sind, weil innen verlaufende Kanäle häufig stark gewunden sind. Das Verfahren eignet sich zudem besonders gut für eher kleine Bauteile. Je kleiner die Teile, desto günstiger können wir sie in Serie herstellen. Kleine Bauteile lassen sich ideal packen und benötigen im Verhältnis wenig Material.

Je grösser die Teile sind, desto kleiner ist die Stückzahl, die wirtschaftlich in unserem Verfahren produzierbar ist. Die Fernbedienungen im oberen Beispielbild werden pro Jahr ca. 10 – 30 Mal hergestellt, was bei dieser Teilegrösse einer idealen Losgrössen entspricht.

Bauteile in der Grösse von einigen Millimetern mit vielleicht noch hoher Komplexität können hingegen teilweise in noch fünfstelligen Losgrössen im SLS-Verfahren wirtschaftlich hergestellt werden!

Bridge Manufacturing
Auch ein Grund für die mögliche Fertigung in grösseren Stückzahlen ist das sog. Bridge Manufacturing. Ihr neues Kunststoffteil ist fertig konstruiert, das Spritzgusswerkzeug ist bereits bestellt, z.B. die zu integrierende Elektronik ist vollständig entwickelt und Sie wollen auf den Markt – es fehlen jedoch just die erwähnten Kunststoffteile.

Wir können Ihren Bedarf kurz- bis mittelfristig decken. Meist benutzen wir dabei unseren Standard-Kunststoff PA 2200, ein Polyamid 12, dessen Eigenschaften häufig den eigentlichen Spritzgussmaterialien überlegen ist.

Nachbearbeitung
Sind die Bauteile in einem inneren Bereich des finalen Produktes, reicht unser Standardprozess völlig a

Rapid Manufacturing - Serienfertigung


Rapid Prototyping

Schnellste Verfügbarkeit von Prototypen – Rapid Prototyping in Serienteilqualität!
Mit den heutigen Möglichkeiten der CAD-Programme erhält man eine sehr gute Vorstellung des konstruierten Bauteils, doch häufig benötigt man doch physische Bauteile, um die Entwicklung zu verifizieren.

Die Rapid Manufacturing AG bietet selbstverständlich die klassische Verwendung von lasergesinterten Bauteilen an – bei uns erhalten Sie im Handumdrehen Ihre Prototypenteile – üblicherweise innerhalb von 3-4 Arbeitstagen.

Sollte diese Geschwindigkeit für Sie nicht reichen, sind wir auch bereit, die Maschinen gegen einen kleinen Aufpreis mit kleinerer Bauhöhe zu beladen. Entsprechende Express-Aufträge sind über Nacht möglich mit Verfügbarkeit der Bauteile bereits am nächsten Arbeitstag!

Unsere Prototypenfertigung unterscheidet sich nicht von der Serienfertigung – Sie erhalten alle Bauteile in höchster Qualität, sprich in der Qualität, in der wir auch für unsere Kunden für Serienbauteile fertigen.

Rapid Manufacturing - Rapid Prototyping


Vorrichtbau

Kostengünstige Einzelteilfertigung für den Maschinenbau
                                 
Im Maschinenbau kommt es häufig vor, dass nur einige wenige, dafür hochkomplexe Fertigungsstücke benötigt werden. Klassischerweise wurden und werden immer noch viele dieser Bauteile spanend hergestellt – die Kosten dazu sind jedoch häufig horrend, belaufen sich doch schon die Preise für die Einrichtung einer Fräsmaschine meist bereits im dreistelligen Bereich.

Besteht prinzipiell die Möglichkeit, die Bauteile aus Kunststoff fertigen zu lassen, ist die additive Fertigung mittels des Lasersinterverfahrens eine äusserst valable und vor allem wirtschaftliche Alternative.

Unsere Maschinenbaukunden nutzen SLS-Bauteile in allen möglichen Einsatzgebieten:
• Vorrichtungen für Handarbeitswerkplätze
• Produktionslehren
• Abdeckungen
• Spannfinger für Robotergreifer
• Entnahmewerkzeuge
• Einsätze

Unsere Toleranzen bewegen sich üblicherweise im Bereich eines Zehntelmillimeters. Sollte diese Genauigkeit für Ihre Anwendung ungenügend sein, stellt dies dennoch kein Hinderungsgrund dar – mechanische Nacharbeiten des Kunststoffs sind einfach und schnell möglich. Viele unserer Kunden arbeiten die Bauteile an den Stellen, wo Präzision benötigt wird, häufig selbst nach – selbstverständlich können wir Ihnen aber auch Bauteile nach Zeichnung herstellen und entsprechend mechanisch nacharbeiten.


TECHNOLOGIE

Eine innovative Technologie für Ihre Bauteile

Rapid Manufacturing - Technologie

Mittels Software wird ein herzustellendes Werkstück digital in entsprechende Schichten von 0,06 mm bis 1,2 mm Dicke zerlegt, um es anschliessend Schicht um Schicht zu produzieren. Im vorgeheizten Bauraum wird Kunststoffpulver von der oben erwähnten Dicke aufgetragen, das durch einen CO2 -Lasers selektiv an den Stellen aufgeschmolzen wird, wo das Bauteil entstehen soll. Nach jedem Vorgang wird das Pulverbett um eine Schichtbreite hinuntergefahren, so dass der Laser stets auf gleicher Höhe das Material aufschmelzen kann. Das hergestellte Werkstück wird am Ende des Produktionsprozesses aus dem nicht verschmolzenen Pulver herausgenommen, das gleichzeitig als Stützmaterial für den Aufbau jeglicher Geometrien dient.

Unsere Prozessschritte
Der kurze Film zeigt Ihnen den gesamten Laser-Sinter Fertigungsprozess, von der Datenaufbereitung bis zum Auspacken, Endverarbeitung und Prüfen der fertigen Bauteile.

 


Unsere Prozessschritte sind:
• Datenaufbereitung
• Fertigung
• Abrüsten der Maschine
• Auspacken der Bauteile
• Glasperlenbestrahlung der Bauteile

Weitere Informationen zu den einzelnen Prozessschritten finden Sie hier.

Rapid Manufacturing - Bild 2


Konstruktions-Richtlinien für die Fertigung im SLS-Verfahren

1. Die Funktion folgt dem Design >>>
2. Integration von Funktionen >>>
3. Gleichmässige Wandstärken (Spritzgussrichtlinien) >>>
4. Kraftverlaufsanalyse >>>
5. Spannungsoptimierung >>>
6. Materialwahl >>>
7. Fertigung von grossen Bauteilen >>>

Die Funktion folgt dem Design
Bislang galt in der konventionellen Technologie stets der Ansatz, dass ein konstruiertes Teil so ausgelegt werden soll, dass es mit konventionellen Fertigungstechnologien herstellbar ist.

Auch im SLS-Verfahren gibt es selbstverständlich Limiten wie z.B. minimale Wandstärken von mind. 0,4 mm, Hohlräume aus denen die manuelle Entfernung des Pulvers möglich ist, Limiten in der Oberflächengüte durch den Schichtaufbau, Limiten in Bezug auf Toleranzen, etc.

Dennoch lohnt es sich, bei einer neuen Konstruktion, die für die additive Fertigung ausgelegt ist, sich zuerst die Funktion zu überlegen und dann dieser Funktion zu folgen, anstelle z.B. von einem „Klotz“ auszugehen, in den man Bohrungen einfügt, wo man Konturen abfräst, etc. Befreien Sie sich von Ihren Erfahrungen mit den bisherigen Technologien, stellen Sie sich vor, Sie hätten eine Knetmasse und würden Ihr neues Bauteil von Hand formen. Lassen Sie Ihrer Fantasie freien Lauf. Ein guter Ansatzpunkt ist es auch, sich Gedanken zu machen, wie in der Natur eine ähnliche Struktur organisch wachsen würde.

Vielleicht ist es in Ihrem CAD-Programm nicht gerade einfach anzuwenden, aber Freiformflächen sind bei uns vollkommen willkommen! Denken Sie nicht mehr eckig, gerade und quadratisch, sondern nutzen Sie Schwung, Kurven, Rundungen, Schrägen, Radien. Durch den Einsatz von runden Geometrien sparen Sie nicht nur Material, sondern können z.B. auch Spannungsspitzen reduzieren.

Integration von Funktionen
Ein zweiteiliges Werkstück mit einem Gelenk? Warum nicht gleich direkt in einem SLS-Bauteil aufbauen lassen? Schnappverschlüsse? Gewinde? Profilführungen? Federfunktionen? Faltenbälge? Filmscharniere? Wir setzen Ihrer Fantasie keine Grenzen – dies sind höchstens Ihre bisherigen Erfahrungen, welche Sie limitieren! Denken Sie einfach daran, dass wir mit Energie arbeiten – Sie sollten also zwischen zwei beweglichen Teilen einen Abstand von mind. 0,3 mm lassen, damit das Teil wirklich beweglich sein wird. Funktionelle Bauteile sind nicht immer ganz einfach, im ersten Wurf zu erstellen. Insbesondere mit dem Polyamid 12 lässt sich sehr gut spielen – denn dünnwandige Stellen werden extrem flexibel und biegsam – ein Stück PA 12 mit einer Dicke von 0,4 mm lässt sich fast wie ein Stück Papier falten, ohne dass es reisst!

Gleichmässige Wandstärken (Spritzgussrichtlinien)
Mit dem Spritzguss haben wir nicht nur gemeinsam, dass wir Kunststoff verarbeiten, sondern insbesondere auch, dass es sich um ein thermisches Verfahren handelt. Wir bauen Ihre Bauteile bei rund 170° C, anschliessend müssen sie Ihren Weg beschreiten in Richtung Raumtemperatur, ergo kühlen sie ab und sind dabei dem Materialschwund unterlegen. Je gleichmässiger das Material verteilt ist in dem Bauteil, desto gleichmässiger schwindet auch das Bauteil.

Manchmal ist es nicht gerade einfach, Materialansammlungen zu vermeiden. Versuchen Sie es dennoch, in dem Sie mit Hohlräumen, Verstrebungen, Stütz- oder Wabenstrukturen, Fachwerk, etc. arbeiten. Holen Sie sich auch hier Inspiration aus der Natur, aus Ihrer Umgebung, aus der Architektur.

Lassen Sie auch den wirtschaftlichen Aspekt nicht aus den Augen; leichte Bauteile mit wenig versintertem Material können wir auch günstiger anbieten wie grosse Materialansammlungen!

Kraftverlaufsanalyse
Überlegen Sie sich, wo an Ihrem Bauteil Zug- und/oder Druckkräfte wirken. Selbstverständlich können Sie das mit entsprechender Software machen, simple Überlegungen können aber auch schon in Skizzenform in einem Entwurf zu Papier gebracht werden. So erreichen Sie Topologie Optimierung und dies hilft Ihnen auch bei den Überlegungen des vorangegangenen Punktes, wo Sie letztlich auf Material verzichten können.

Vergessen Sie auch nicht, sich Gedanken über die mechanischen Eigenschaften in den jeweiligen Achsebenen zu machen – dies kann auch zu unterschiedlicher Materialwahl führen, dazu gleich mehr im übernächsten Abschnitt.

Spannungsoptimierung
Die Eckigkeit vor allem der Frästechnologie führt häufig zu ungewünschten Sollbruchstellen, denn Winkel, Kanten und Ecken vor allem in den häufig angewendeten 45° und 90° begünstigen Spannungsspitzen, welche zum verfrühten Versagen des Bauteils führen können. Auch hier empfehlen wir wieder den Blick auf die Natur – oder haben Sie schon einmal einen scharfen rechten Winkel auf einem Baum gesehen? Die Natur arbeitet eher mit Abrundungen.

Materialwahl
Wir verfügen über eine gewisse Auswahl an sinterbaren Materialien, jedoch sind unsere Möglichkeiten im Vergleich zu Spritzguss natürlich eingeschränkt, weil sich nicht jeder Kunststoff für den Laser-Sinter-Prozess eignet. Häufig ist es aber auch gar nicht entscheidend, dass wir genau das Material einsetzen, was in der Vergangenheit vielleicht eben im Spritzguss gewählt wurde oder dass Sie früher gedreht oder gefräst haben. Bringen Sie folgende Gedanken mit zu der korrekten Materialauswahl:

• Mechanische Eigenschaften, Festigkeit, Steifigkeit, Biegedehnung, etc.
• Thermische Eigenschaften
• Optische Eigenschaften
• elektrischer Widerstand / Leitfähigkeit / Isolationsfähigkeit
• Einsatzfall

Mit diesen Überlegungen werden wir in der Lage sein, Ihnen das korrekte Sintermaterial zu empfehlen. Sie werden überrascht sein, zu welchen Resultaten diese Diskussionen gelegentlich führen!

Fertigung von grossen Bauteilen
Grosse Bauteile haben den Nachteil, dass sie einerseits einen grossen Platzbedarf in der Maschine benötigen und damit auch ziemlich teuer werden, andererseits kommt ev. auch noch ein hoher Aufwand an Material dazu. Am grossen Platzbedarf können wir aber arbeiten: Sie können nämlich das Bauteil CAD-technisch trennen – anschliessend besteht die Möglichkeit, die einzelnen Elemente wieder zu fügen. Überlegen Sie sich natürlich auch, wie die Fügung erfolgen soll, z.B. durch Kleben oder auch durch Schrauben. Sehen Sie die entsprechenden Verbindungsmethoden vor und denken Sie daran, dass Leim auch Platz benötigt oder dass wir für Schrauben entsprechende Gewinde benötigen.

Rapid Manufacturing - Konstruktions-Richtlinien


Neu: Gewinde Schneiden mit dem neuen «Gewinde Boy»

Bis jetzt haben wir Gewinde Schneiden immer ein wenig stiefmütterlich angeboten, mit dem neuen «Gewinde Boy» ändert sich das nun. Das kleine elegante Werkzeug erlaubt es uns, saubere Gewinde in unsere Kunststoffteile zu schneiden. Wir können die SLS-Bauteile sauber auflegen und in einem exakten 90° Winkel in das Bauteil schneiden. Sollte die Gewindeöffnung nicht in einem 90° Winkel zur Auflagefläche stehen, können wir eine dafür ebenfalls in SLS gefertigte Vorrichtung verwenden. Wenn Sie möchten, können Sie diese selbst entwerfen und uns einfach zum Druck senden. Selbstverständlich zeichnen wir die auf Wunsch auch selbst und verrechnen Ihnen dann Konstruktion und Druck.

Ein kleiner Tipp von unserer Seite: Wenn Sie zusätzlich die Gewinde modellieren, folgt der Gewindeschneider der Gewindeöffnung noch akkurater und die Gewinde werden noch besser!

Die Gewinde von uns schneiden zu lassen hat insbesondere bei gefärbten Teilen einen wesentlichen Vorteil – wir färben nämlich dann Ihre Teile erst nach dem Schneiden, so dass sich dann auch die Gewindebohrungen herrlich schön schwarz oder in jeglicher anderer Farbe Ihres Wunsches präsentieren!

Sehen wir zukünftig Gewinde auf Ihren PDF-Zeichnungen angegeben, werden wir uns also erlauben, bei Ihnen rückzufragen, ob wir diese Gewinde auch gleich für Sie schneiden dürfen. Damit verbessern wir den Service der Rapid Manufacturing AG um einen weiteren Puzzlestein. Wie immer natürlich immer alles «as RAPID as possible»!


Rapid Manufacturing - Gewindeboy



Anwendungsbericht

Vorrichtungsbau mittels SLS-Bauteilen

Klevere Lösungen im Vorrichtungsbau bei der Satrotec AG, von einfachen, aber individuellen Zuführungsrollen über Lötvorrichtungen bis hin zu komplexen Greifvorrichtungen für die Beladung von Spritzgusskavitäten.

Rapid Manufacturing - Satrotec Bild 1
Greifsystem komplett mit Ausrichtstation und Greifer

Die Satrotec AG ist ein dynamisches Zulieferunternehmen für die Automobilindustrie im zürcherischen Eglisau. Das Unternehmen entwickelt viele seiner Produktionsprozesse selbst und fertigt anschliessend die Produktionsvorrichtungen.

Wir haben deshalb das Unternehmen mit der Lasersintertechnologie konfrontiert, um aufzuzeigen, dass wir in der Lage sind, komplexe Bauteile in einer äusserst robusten Qualität innerhalb von kürzester Zeit zu interessanten Preisen herzustellen, z.B. auch als Ersatz für bisher aus POM gefrästen Teilen. Die Satrotec AG fand die Möglichkeiten äusserst interessant und begann bald, erste Teile anzufragen und auch sehr bald Teile zu bestellen. Die Konstrukteure bei der Satrotec AG fanden extrem Gefallen an dem Produktionsverfahren und der Qualität der Werkstücke.

Rapid Manufacturing - Satrotec Bild 2
Exakt angepasste Rolle für Stanzteile ab Band

Sie entwickelten z.B. Rollen, über die Stanzteile der Maschine zugeführt werden können (s. Bild), und zwar in den Dimensionen, die genau für ihre Stanzteile passen. Später kam z.B. eine Lötvorrichtung (s.Bild) dazu, wo die Konstrukteure hybrid zu arbeiten begannen; was metallisch sein musste, haben sie selbst gefertigt, die rein tragenden Elemente sind Lasersinterbauteile. Eines der letzten Entwicklungen ist ein Greifsystem (s. Bild), das der korrekten Ausrichtung von gestanzten Metallkontakten für den Spritzgussprozess dient. Dabei wurden wiederum intelligent SLS-Bauteile, Normteile und präzise, drahterodierte Metalleinsätze verwendet.

Rapid Manufacturing - Satrotec Bild 3
Lötvorrichtung; hybride Konstruktion mit SLS-Bauteilen und Norm- und Metallteilen

Rapid Manufacturing - LogoRapid Manufacturing AG
Glattalstrasse 501
CH-8153 Rümlang

Tel. +41 44 818 00 88

info@rapidmanufacturing.ch 
www.rapidmanufacturing.ch


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