Von der Skizze zum ersten Prototyp: Ihr Projekt in 7 Schritten vorbereiten

Eine Skizze kann der Ausgangspunkt für einen 3D-Prototyp sein. Damit das Projekt weitergehen kann, ergänzen Sie die Funktion des Gegenstands, die wichtigen Maße und die Frage, die die erste Version beantworten soll. Eine aufwendig ausgearbeitete Zeichnung ist für das erste Gespräch nicht nötig. Fehlende Informationen können den Beginn der Konstruktion dagegen verhindern.

Nehmen wir ein Beispiel zur Veranschaulichung: ein kleines Aufbewahrungsgehäuse mit abnehmbarem Deckel, das auf einem Tisch steht. Es enthält keine Elektronik und erfüllt keine Sicherheitsfunktion. Dieses Beispiel zeigt weder ein Kundenprojekt noch eine von POWER PRINT durchgeführte Prüfung.

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1. Den Einsatz festlegen

Beginnen Sie mit einem Satz: „Ich möchte es dieser Person ermöglichen, diese Handlung in dieser Situation auszuführen.“ Beschreiben Sie anschließend die Bewegung, die Gegenstände, die mit dem Objekt in Berührung kommen, und wie es aufbewahrt oder bewegt werden soll.

Für unser Gehäuse könnte das so lauten: „Kleine Schreibtischutensilien aufbewahren und von Hand darauf zugreifen, während das Gehäuse auf dem Tisch stehen bleibt.“ Schon dieser Satz macht deutlich, dass der Deckel nicht als Tragegriff dient.

Unterscheiden Sie zwischen unbedingt nötig und wünschenswert. Die Utensilien aufzunehmen ist beispielsweise wichtiger als eine dekorative Form. Benennen Sie auch ausgeschlossene Verwendungen. Könnte ein Versagen jemanden verletzen, eine Last zum Herabfallen bringen oder den Schutz vor elektrischen Gefahren beeinträchtigen, teilen Sie das gleich zu Beginn mit: Der hier beschriebene Ablauf ist kein Sicherheitsnachweis.

2. Die zu prüfende Frage auswählen

Erwarten Sie nicht, dass die erste Version alles nachweist. Welche Unsicherheit hindert Sie derzeit an einer Entscheidung? Das verfügbare Volumen, der Zugriff auf die Utensilien oder die Montage des Deckels?

Beim Gehäuse könnte zunächst geprüft werden, ob die Utensilien hineinpassen und zugänglich bleiben. Eine weitere Version kann sich mit der Passung des Deckels befassen. Der Konstrukteur kann auch vorschlagen, nur einen Teil des Gegenstands zu fertigen, wenn sich die ausgewählte Frage damit ausreichend untersuchen lässt.

Unser Ratgeber zur Wahl zwischen Anschauungsmodell und Funktionsprototyp hilft Ihnen, dieses Ziel zu bestimmen und ein optisches Ergebnis von einer geprüften Funktion zu unterscheiden.

3. Die Vorlagen zusammenstellen

Erstellen Sie eine gut lesbare Skizze, bei Bedarf mit Draufsicht und Seitenansicht, wenn diese unterschiedliche Informationen liefern. Ein Pfeil kann die Öffnungsrichtung zeigen, eine Beschriftung den Bereich, den die Finger erreichen müssen.

Fügen Sie vorhandene Unterlagen und Gegenstände hinzu: Fotos des Aufstellorts, die aufzubewahrenden Utensilien, eine bestehende Zeichnung oder eine 3D-Datei. Markieren Sie bei einem Inspirationsbild genau, was Sie daran interessiert: die Silhouette, das Öffnungsprinzip oder die Innenaufteilung. Ein solches Bild ersetzt die Maße Ihres Projekts nicht.

Wenn Sie von einem gebrochenen Gegenstand ausgehen, beschreibt der Ratgeber zur Vorbereitung der Nachfertigung eines Kunststoffteils die hilfreichen Ansichten und Messpunkte.

Versehen Sie die Dokumente mit einem Datum oder einer Nummer. Geben Sie bei widersprüchlichen Zeichnungen an, welche Vorlage maßgeblich ist. „Gehaeuse-v1“ lässt sich leichter zuordnen als eine Folge von Dateien, die alle „final“ heißen.

4. Die wichtigen Maße aufnehmen

Die Außenmaße des Gegenstands allein reichen nicht immer aus. Bei unserem Gehäuse beantworten drei Gruppen von Maßen unterschiedliche Fragen:

Tragen Sie die Maße in Millimetern ein und kennzeichnen Sie die Bereiche auf der Skizze. Wenn Sie mehrere Elemente positionieren, gehen Sie immer von derselben Bezugskante aus. Notieren Sie das Messgerät und unterscheiden Sie Messwerte von Schätzungen.

Machen Sie aus einer Unsicherheit keine erfundene Genauigkeit. Fehlt ein Maß, schreiben Sie dazu, dass es noch erfasst werden muss. Das Spiel zwischen zwei Teilen und die zulässigen Maßabweichungen sind mit dem Konstrukteur anhand der vorgesehenen Verbindung und Fertigung festzulegen. Es gibt keinen einheitlichen Wert, der für jede Verbindung passt.

5. Die Anforderungen beschreiben

Beschreiben Sie den Einsatz, bevor Sie ein Material auswählen. Gehen Sie insbesondere auf folgende Punkte ein:

• Die Umgebung: Innen- oder Außeneinsatz, Sonneneinstrahlung, Feuchtigkeit, Wärme oder Reinigungsmittel.
• Bewegungen und Belastungen: Öffnen, Aufstützen, Biegen, mögliche Stöße; nennen Sie jeweils die betroffenen Bereiche.
• Die erwartete Häufigkeit: gelegentliche oder wiederholte Handhabung. Unterscheiden Sie eine Prognose von bereits beobachteter Nutzung.
• Das gewünschte Aussehen: sichtbare Flächen, Referenzfarbe, Struktur oder Oberflächenbearbeitung, die für die Entscheidung wichtig sind.

Bei unserem Beispielgehäuse ließe eine Prüfung auf dem Tisch für sich allein keine Aussage über den Aufenthalt in einem heißen Auto zu. Wird dieser Einsatz erforderlich, verändert er die zu untersuchenden Anforderungen.

Kennen Sie eine Temperatur oder Last, geben Sie den Wert und seine Herkunft an. Welche Materialien und Verfahren betrachtet werden, hängt vom Projekt ab. Ihre Verfügbarkeit und Eignung müssen bestätigt werden.

6. Umfang und Kriterien festlegen

Klären Sie vor der Modellierung und anschließend vor der Fertigung, was der nächste Schritt liefern soll. Aus dem Angebot müssen die vorgesehenen Arbeiten hervorgehen: Erstellung oder Anpassung des Modells, erstes Exemplar, gegebenenfalls Nachbearbeitung, Kontrollen und übergebene Unterlagen.

Fragen Sie, welche Dateien in welchen Formaten bereitgestellt werden, wenn Sie die Konstruktion später weiterentwickeln möchten. Nennen Sie die vorgesehene Stückzahl und Ihren Wunschtermin. Mögliche Überarbeitungen, ihre Kosten und ihre Dauer müssen vor Beginn abgestimmt werden; sie sind nicht automatisch enthalten.

Vereinbaren Sie für jeden zu prüfenden Punkt ein beobachtbares Kriterium. „Der Deckel funktioniert gut“ bleibt ungenau. „Der Deckel erreicht an der gekennzeichneten Version mit der vereinbarten Bewegung seine geschlossene Position, ohne Werkzeug und ohne zu blockieren“ ist eine klarere Gesprächsgrundlage. Kommt es auf eine bestimmte Kraft an, müssen außerdem die Messmethode und der zulässige Grenzwert festgelegt werden.

Lassen Sie vor der Fertigung die Version, die wichtigen Maße, die benötigte Oberflächenqualität und die Punkte bestätigen, die nicht geprüft werden.

7. Prüfen, notieren und entscheiden

Sobald der Prototyp vorliegt, greifen Sie die mit dem Hersteller vereinbarten Kriterien wieder auf. Bei einem unkritischen Gegenstand können die Beobachtungen das Volumen, das Anlegen der Teile und die vorgesehene Handhabung betreffen, ohne ungewöhnliche Belastungen auszuüben.

Halten Sie die wichtigsten Angaben kurz fest: geprüfte Version, Datum, Bedingungen, beobachtetes Ergebnis, hilfreiches Foto oder Messwert und Entscheidung. Klemmt die Verbindung oder tritt eine Verformung auf, stoppen Sie und dokumentieren Sie den Bereich, bevor Sie das Objekt nacharbeiten.

Unterscheiden Sie drei mögliche nächste Schritte:

• Der Punkt ist unter den vorgesehenen Bedingungen geprüft und bestätigt: Das Projekt kann auf dieser Grundlage weitergehen.
• Es zeigt sich eine Abweichung: Ihre Ursache muss untersucht werden, bevor eine Änderung festgelegt wird.
• Die Prüfung erlaubt keine Schlussfolgerung: Es fehlt eine Angabe, eine Messung oder ein Prototyp, der die vorgesehene Ausführung besser abbildet.

Ein gut schließender Deckel weist weder eine bestimmte Lebensdauer noch die Eignung für jeden Einsatz nach. Eine neue Version muss gekennzeichnet werden. Prüfungen, die von der Änderung betroffen sind, müssen erneut betrachtet werden.

Ihr Projekt bei POWER PRINT vorstellen

Der Service für 3D-Prototypenbau und Konstruktion richtet sich an Projekte, bei denen noch der Rahmen zu klären oder ein Modell zu erstellen beziehungsweise anzupassen ist. Beginnen Sie mit den bekannten Angaben und weisen Sie darauf hin, was noch bestimmt werden muss.

Das optionale Projektbriefing bündelt Einsatz, Vorlagen, wichtige Maße, Anforderungen, erwarteten Umfang und erste Prüffragen. All diese Punkte werden auch in diesem Artikel beschrieben.

Projektbriefing für den ersten Prototyp herunterladen – PDF zum Ausdrucken, 2 Seiten

Senden Sie das Briefing, Ihre Fotos und Dateien an contact@power-print.eu. Geben Sie Ihren Namen und Ihr Projekt an. Falls Sie zusätzlich das Anfrageformular ausfüllen, verwenden Sie dieselben Angaben, damit beide Nachrichten zugeordnet werden können.

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Die englischsprachigen Prototyping-Übungen des MIT vertiefen die Vorbereitung von Fragen und Beobachtungen. Sie erklären, wie sich darstellen lässt, was mit dem jeweiligen Modell geprüft werden soll.