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Silikon-Rapid-Prototyping: Prozesse, Anwendungen und Vorteile | LS Manufacturing

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Verfasst von

Gloria

Veröffentlicht
Nov 24 2025
  • Schnelles Prototyping

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Die Silikon-Rapid-Prototyping-Technologie adressiert direkt kritische Schwachstellen in Produktentwicklungszyklen und -kosten. Traditionelle Formgebungsverfahren Herkömmliche Verfahren erfordern zeitaufwändige Formenherstellung und schwierige Anpassungen und eignen sich daher nicht für die agile Entwicklung von Kleinserien mit hoher Komplexität . Durch den Einsatz von Flüssigsilikon-Injektionstechnologie und Weichformtechnologie liefert das Silikon-Rapid-Prototyping-Verfahren voll funktionsfähige Prototypen innerhalb weniger Tage und reduziert so die Kosten für Versuch und Irrtum erheblich.

LS Manufacturing setzt auf fortschrittliche Material- und Prozesskontrollsysteme, um sicherzustellen, dass Prototypen die Anforderungen an mechanische Eigenschaften und Maßgenauigkeit erfüllen und so die Produktvalidierung beschleunigt wird . Dieser Artikel bietet Ihnen eine detaillierte Erläuterung der Prozessprinzipien und des Anwendungsnutzens, um Ihre Forschungs- und Entwicklungsarbeit zu unterstützen.

Detaillierte Strukturansicht eines medizinischen Silikonprototyps von LS Manufacturing

Kurzübersichtstabelle für die Silikon-Rapid-Prototyping-Technologie

Modulklassifizierung Zusammenfassung der Kerninhalte
Technologiedefinition Die Technologie der schnellen Fertigung produziert Prototypen in Kleinserien aus flüssigem Silikonkautschuk mit weichen Formen.
Anwendbare Situationen Prototypen für medizinische Geräte , Hochtemperaturdichtungen und Entwicklung biokompatibler Komponenten.
Kernvorteile Reduzierung der Prototypenzykluszeit von mehreren Wochen auf 2-7 Tage , Senkung der Entwicklungskosten um mehr als 60% .
Typen Flüssigsilikon-Spritzgießen , Kompressionsformen von Silikon, 3D-Druck mit Silikon .
Materialeigenschaften Shore-Härte 10-80A wählbar, temperaturbeständig von -40℃ bis 300℃ , biokompatibel zertifiziert.
Präzisionssteuerung Maßtoleranz bis zu ±0,1 mm , Oberflächenrauheit Ra innerhalb von 0,8 μm .
Schimmellösung Weiche Formen aus Aluminiumlegierung (Lebensdauer: 200-500 Stück) oder 3D-gedruckte Formen .
Typischer Zyklus Die Formenherstellung ist in 3 Tagen abgeschlossen; die Prototypenlieferung erfolgt innerhalb von 24-48 Stunden .
Qualitätskontrolle 100% Maßprüfung, Härteprüfung, Zugfestigkeitsprüfung
Die Silikon-Rapid-Prototyping-Technologie mit ihren flexiblen Formlösungen und fortschrittlichen Flüssigsilikon-Materialsystemen revolutioniert herkömmliche Entwicklungsmethoden. Die Prototypenerstellung, die bisher 4–8 Wochen dauerte, verkürzt sich dadurch auf unter eine Woche. Gleichzeitig werden die Kosten für Versuch und Irrtum drastisch reduziert, da die Formdesigns leicht modifizierbar sind und so schnelle Iterationen und Anpassungen ermöglicht werden.

Warum Sie diesem Leitfaden vertrauen sollten? Praktische Erfahrungen von LS Manufacturing-Experten

Das Team von LS Manufacturing verfügt über insgesamt fünfzehn Jahre branchenübergreifende Erfahrung im Bereich des schnellen Prototypings mit Silikon. Dadurch haben wir ein tiefes Verständnis der rheologischen Eigenschaften und Formgebungsprinzipien von flüssigem Silikonkautschuk entwickelt. Unser Prozesssystem entspricht dem globalen Standard für Elastomer-Verbindungstechnologie von TWI und ist in die additiven Fertigungslösungen von 3D Systems integriert.

Durch die innovative Integration von 5-Achs-Bearbeitung und Flüssigsilikon-Injektionstechnologie haben wir ein umfassendes System entwickelt, das von der Materialauswahl über die Temperaturregelung der Form bis hin zur Optimierung der Aushärtung reicht. So lassen sich branchenübliche Probleme wie Restblasen und Maßabweichungen lösen . Basierend auf empirischen Daten aus über 300 Projekten im Bereich des Silikon-Rapid-Prototyping haben wir eine Komplettlösung von der Konstruktion bis zur Serienproduktion etabliert.

Alle in diesem Leitfaden beschriebenen Techniken wurden in anspruchsvollen Branchen wie Medizintechnik , Automobilindustrie und Unterhaltungselektronik einer strengen Validierung in der Massenproduktion unterzogen . Diese nachweisliche Erfolgsbilanz ermöglicht es den Lesern, kritische technische Prozesse systematisch zu beherrschen, gängige Prozessrisiken effektiv zu minimieren und einen reibungslosen, effizienten Übergang vom funktionalen Prototyping zur erfolgreichen Massenproduktion zu erreichen.

Manuelles Testen des Prototyps während des Silikonformprozesses durch LS Manufacturing

Abbildung 1: Echtzeit-Interaktion mit dem Silikonprototyp während des Formgebungsprozesses durch LS Manufacturing

Was ist Silikon-Rapid-Prototyping?

Die Silikon-Rapid-Prototyping-Technologie ist eine flexible Fertigungstechnologie für die frühe Phase der Produktentwicklung. Sie ermöglicht die schnelle Herstellung funktionaler Prototypen durch die Integration von Weichformen mit flüssigem Silikonkautschuk. Im Vergleich zum traditionellen Spritzgussverfahren mit Metallformen überwindet dieser neue Ansatz die hohen Kosten und langen Zykluszeiten und ermöglicht so eine effiziente Iteration und Validierung von Designs.

Geschwindigkeitsrevolution: Von Wochen zu Tagen

Die Herstellung traditioneller Metallformen umfasst Konstruktion, Bearbeitung und Wärmebehandlung und dauert insgesamt 3-5 Wochen .Durch den Einsatz von Silikon-Rapid-Prototyping, basierend auf weichen Formen, die mittels CNC-Bearbeitung oder 3D-Druck hergestellt werden, ist der gesamte Prozess von der Zeichnung bis zum fertigen Produkt jedoch in 3-5 Tagen abgeschlossen, was die Geschwindigkeit des Produktvalidierungszyklus enorm erhöht.

Kostenoptimierung: Nur 10–20 % der Kosten herkömmlicher Formenherstellung

Im Vergleich zu den Investitionen in Höhe von Zehntausenden Yuan für die traditionelle Herstellung von Stahlformen – verbunden mit sehr hohen Anpassungskosten – verwendet das Silikon-Prototyping Aluminiumlegierungs- oder Harzformen für wenige Tausend Yuan pro Satz. Dies ist deutlich wirtschaftlicher, insbesondere bei Kleinserien , und ermöglicht mehrere Designiterationen, wodurch Entwicklungsrisiken reduziert und die Markteinführungszeit verkürzt werden.

Flexible Anpassungsfähigkeit: Unterstützt Designoptimierung in Echtzeit.

Während herkömmliche Stahlformen nach dem Formen fixiert und nur mit hohem Aufwand zu modifizieren sind, lassen sich die in diesem Verfahren eingesetzten innovativen Weichformen schnell anpassen oder komplett neu fertigen, um Konstruktionsänderungen und Strukturoptimierungen zu ermöglichen. Diese Flexibilität prädestiniert sie für die Herstellung von Präzisionsbauteilen, beispielsweise solcher mit komplexen, gekrümmten Oberflächen oder unregelmäßig geformten Bohrungen, die während der Entwicklung mehrere iterative Test- und Validierungsrunden erfordern.

Funktionsrealisierung: Prototypwert jenseits des Erscheinungsbildes

Die schnellhärtenden Silikonteile erreichen volle funktionelle Gleichwertigkeit mit Serienkomponenten und bieten eine wählbare Shore-Härte (10–80A) , zuverlässige Leistung im Temperaturbereich von -40 °C bis 250 °C sowie eine vollständige Biokompatibilitätszertifizierung. Diese Eigenschaften ermöglichen den direkten Einsatz in allen wichtigen Validierungstests, einschließlich Dichtheitsprüfungen und Dauerfestigkeitsprüfungen sowie anderen Leistungsbewertungen unter realen Betriebsbedingungen.

Die Silikon-Rapid-Prototyping-Technologie stellt nicht nur eine Weiterentwicklung der Prototyping-Technologie dar, sondern revolutioniert auch die Produktentwicklung. Sie verkürzt den geschlossenen Kreislauf aus Design, Verifizierung und Optimierung durch geringe Kosten und höchste Effizienz und bietet damit eine essenzielle Grundlage für Innovationen in der Medizin-, Automobil- und Elektronikindustrie .

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Was sind die grundlegenden Schritte beim Silikon-Rapid-Prototyping-Prozess?

Die grundlegenden Schritte des Silikon-Rapid-Prototyping-Verfahrens orientieren sich an drei Hauptzielen: Präzision, Effizienz und Wiederholbarkeit. Die Standardisierung des Prozesses integriert Materialwissenschaft mit Präzisionsfertigungstechnologie. Silikonformverfahren , wie beispielsweise das Flüssigsilikon-Formverfahren , gewährleisten Funktionalität und Konsistenz der Prototypen durch die folgenden vier Schritte:

3D-Modellkonstruktion und DFM-Analyse:

Vor der Herstellung der Silikonform führen unsere Ingenieure Fertigungsanalysen auf Basis der funktionalen Anforderungen des Produkts durch und optimieren die Gleichmäßigkeit der Wandstärke, der Entformungswinkel und der Trennflächengestaltung.Die Simulationssoftware wird auch zur Vorhersage von Strömungswegen und potenziellen Blasenbereichen eingesetzt, um Defekte von vornherein zu vermeiden; dadurch wird die Formbarkeit des vorgeschlagenen Designs gewährleistet.

Schnelle Weichformherstellung:

Die Formkavität wird mittels hochpräziser CNC-Bearbeitung oder industrieller 3D-Drucktechnologie gefertigt, um die gewünschte Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität zu erzielen. Weiche Formen aus Aluminiumlegierung halten 200 bis 500 Formzyklen stand und bieten so eine höhere Haltbarkeit bei der Kleinserienfertigung. Harzformen hingegen eignen sich hervorragend für die Prototypenprüfung bis zu 50 Stück . Präzisionspolieren oder spezielle Beschichtungen der Formoberflächen sorgen für ein reibungsloses Entformen und eine hohe Detailtreue und gewährleisten so die gleichbleibende Qualität über mehrere Produktionsläufe hinweg.

Flüssigsilikonkautschuk-Injektion und Vakuum-Entgasung:

Es wird unter konstanter Temperatur mit höchster Genauigkeit gemischt und dosiert und anschließend unter Vakuum in einen Formhohlraum eingespritzt, um sicherzustellen, dass alle Luftblasen entfernt werden. Einspritzdruck und Aushärtungstemperatur werden präzise auf die spezifischen Materialeigenschaften abgestimmt , um eine vollständige Füllung des Formhohlraums und stabile physikalische Eigenschaften des Endprodukts zu gewährleisten. Strenge Prozesskontrollen halten die Härteschwankungen des flüssigen Silikonkautschuks innerhalb des engen Bereichs von ±2A, um eine gleichbleibende Leistung von Charge zu Charge zu gewährleisten.

Nachbearbeitung und vollständige Qualitätskontrolle:

Nach dem Entformen wird der restliche Grat sorgfältig entfernt und alle kritischen Maße mit modernsten Koordinatenmessgeräten überprüft , um die Einhaltung der Konstruktionstoleranzen sicherzustellen. Jede Prototypencharge durchläuft einen strengen Qualitätskontrollprozess. Dabei werden die Härte gemäß Normen gemessen, die Zugfestigkeit überprüft und die Dichtigkeit unter anspruchsvollen Bedingungen getestet. Komponenten für medizinische Anwendungen werden zusätzlich durch strenge Biokompatibilitätsprüfungen gemäß den relevanten Industriestandards abgesichert.

Von der präzisen Steuerung bei der Herstellung der Silikonformen bis zur Parameteroptimierung beim Flüssigsilikon-Spritzgießen beeinflusst jeder Schritt direkt die mechanischen Eigenschaften und die Dimensionsstabilität des Prototyps. Dieses System hat sich in anspruchsvollen Anwendungsbereichen wie Dichtungsringen für kardiale Interventionsgeräte und Dichtungskomponenten für Akkupacks von Elektrofahrzeugen bewährt und bildet eine wichtige Brücke zwischen Design und Serienproduktion.

Warum ist flüssiger Silikonkautschuk (LSR) ein ideales Material für Rapid Prototyping?

Flüssigsilikonkautschuk (LSR) ist aufgrund seiner hervorragenden Materialeigenschaften eines der wichtigsten Materialien für Funktionsprototypen, die mittels Rapid Prototyping hergestellt werden. Insbesondere für medizinische Silikonprototypen bietet LSR Vorteile wie Biokompatibilität , präzise Formbarkeit und Stabilität und erfüllt somit die Anforderungen an Sicherheit, Präzision und Zuverlässigkeit, die medizinische Geräte stellen.

Charakteristische Klassifizierung Kernwert des Rapid Prototyping
Fließfähigkeit
Die niedrige Viskosität ermöglicht die vollständige Füllung von Mikrokanälen und somit die präzise Nachbildung komplexer Strukturen mit hoher Genauigkeit.
Transparenz Optische Lichtdurchlässigkeit zur Funktionsprüfung transparenter Bauteile wie Endoskope .
Temperaturbeständigkeit Es ist temperaturbeständig von -60℃ bis 250℃ und sterilisierbar und erfüllt somit die Anforderungen an hohe Temperaturen.
Biokompatibilität
Diese nach ISO 10993 zertifizierten Prototypen eignen sich für den direkten Einsatz in der Entwicklung und Prüfung implantierbarer medizinischer Geräte.
Chemische Stabilität Beständig gegen Desinfektionsmittel und Korrosion durch Körperflüssigkeiten für langfristige Zuverlässigkeit in medizinischen Anwendungen .
Elastisches Gedächtnis
Ein Druckverformungsrest von unter 5 % gewährleistet die langfristige Leistungsstabilität und Zuverlässigkeit der Dichtungskomponenten.

Die Technologie der Flüssigsilikonkautschuk-Prototypentwicklung von „formähnlich“ zu „funktionell gleichwertig“ durch umfassende Leistungsvorteile. Durch die Kombination von fortschrittlichen Werkstoffen mit Rapid Prototyping wird der Entwicklungszyklus von der Konzeption bis zur klinischen Validierung deutlich verkürzt. Dies bietet Branchen mit hohen Compliance-Anforderungen einen innovativen Weg, der Effizienz mit Zuverlässigkeit verbindet.

Kundenspezifisches, aus flüssigem Silikonkautschuk geformtes Gehäuse von LS Manufacturing

Abbildung 2: Kundenspezifisch gefertigtes Gehäuse, hergestellt durch Flüssigsilikon-Formverfahren von LS Manufacturing

Für welche Branchen und in welchen Anwendungsszenarien eignet sich die schnelle Prototypenerstellung von Silikonen besonders?

Die Silikon-Rapid-Prototyping-Technologie , die sich durch Materialsicherheit, Designflexibilität und Funktionssicherheit auszeichnet, hat sich bereits in vielen anspruchsvollen Branchen als wichtiges Werkzeug für die schnelle Produktentwicklung etabliert. Insbesondere bei der Herstellung von medizinischen Silikon-Prototypen und deren Funktionsprüfung ist diese Technologie unverzichtbar; es können direkt Prototypen mit den Eigenschaften des Endprodukts gefertigt werden, wodurch der F&E-Zyklus erheblich verkürzt wird.

IndustriesektorTypische Anwendungsszenarien
Medizinprodukte Griffe chirurgischer Instrumente , Implantatdichtungen, Katheterspitzen und eine Vielzahl anderer Teile, die biokompatibel sein müssen.
Automobil Ansaugrohre, Dichtungen für Kabelbäume, Stoßdämpfer und andere elastische Elemente, die hohen Temperaturen standhalten.
Babypflegeprodukte
Lebensmittelgeeignete Schnuller , Beißringe für Säuglinge, Saugnäpfe und andere sicherheitszertifizierte Kontaktkomponenten.
Unterhaltungselektronik
Wasserdichte Dichtungen, Präzisionsknöpfe, Armbänder für tragbare Geräte und andere hochpräzise Strukturbauteile.
Industriell gefertigte Teile
Industrielle Stoßdämpfer, Präzisionsdichtungsventile, elektrische Isolierschläuche und eine breite Palette kundenspezifischer Funktionskomponenten.

Im Vergleich zu anderen Prototyping-Lösungen erfüllt das Silikon-Rapid-Prototyping die Anforderungen an die Biokompatibilität für Medizinprodukte vollständig, einschließlich der ISO-10993- Zertifizierung. Im Automobil- und Unterhaltungselektronikbereich ermöglicht es die Überprüfung der Dichtheit bei Temperaturen von -40 °C bis 200 °C und die hochpräzise Reproduktion von 0,1 mm dünnwandigen Strukturen.

Was sind die Hauptgründe, warum man LS Manufacturing für die Silikon-Prototypenfertigung wählen sollte?

Durch die Integration modernster Technologien mit innovativen Dienstleistungen wandeln wir die Vorteile der Silikonprototypenfertigung in entscheidende Wettbewerbsvorteile für die Produkte unserer Kunden um. Die kundenspezifischen Silikondienstleistungen von LS Manufacturing bieten drei entscheidende Vorteile, insbesondere im Bereich hochpräziser medizinischer Komponenten und Funktionstests:
  1. Umfassende technische Unterstützung: Gezielte Interventionen unseres Ingenieurteams beginnen bereits in der Designphase mit Beratung zu DFM-Fertigungsanalysen und Materialauswahl . Im Fall des Dichtungselements für den Herzokkluder konnte beispielsweise durch Designoptimierung die Anzahl der Blasenfehler von 15 % auf 0,3 % reduziert werden. Dadurch bestand der Prototyp den Strömungsprüfungstest auf Anhieb.
  2. Vollständige Qualitätskontrolle: Wir haben 21 Qualitätskontrollpunkte eingerichtet, von der Lagerung des Rohmaterials bis zum Versand des fertigen Produkts. Alle medizinischen Silikonprototypen durchlaufen den Biokompatibilitätstest nach ISO 10993. Die Koordinatenmessmaschine dient der 100% igen Prüfung kritischer Maße und stellt sicher, dass die Maßtoleranzen von Bauteilen wie Dichtungsringen stets innerhalb von ±0,05 mm liegen.
  3. Nahtlose Integration in die Serienproduktion: Dank standardisierter Prozessparameterübertragung können Prototypen direkt in die Serienproduktion überführt werden. So dauerte beispielsweise das Projekt für Atemschutzmasken von der Prototypenprüfung bis zur Serienproduktion von Zehntausenden Stück nur 10 Tage . Dadurch konnten zusätzliche Entwicklungskosten von über 200.000 RMB vermieden werden, was die Effizienz und Wirtschaftlichkeit unserer nahtlosen Produktionsintegration unterstreicht.
Bislang haben wir 37 Medizintechnikunternehmen bei der FDA-Zulassung unterstützt. Besonders hervorzuheben ist, dass unser Prototyp eines neurointerventionellen Katheters den klinischen Testzyklus um sechs Monate verkürzt hat. Dieser innovative Ansatz , Prototypen als fertiges Produkt zu entwickeln, revolutioniert die effiziente Entwicklung von Silikonkomponenten und setzt neue Maßstäbe für die Branche hinsichtlich einer schnellen und zuverlässigen Markteinführung von Medizinprodukten.
LS Manufacturing präsentiert farbenfrohe Prototypen aus Silikonkautschuk.
Abbildung 4: Ein dynamisches Spektrum farbiger Silikonkautschuk-Prototypen von LS Manufacturing

Welche spezifischen Herausforderungen im Bereich Silikonkomponenten hilft LS Manufacturing dem Kunden zu bewältigen?

Die größten Herausforderungen bei der Entwicklung von Silikonbauteilen sind üblicherweise der hohe Zeitaufwand und die begrenzten Budgets. Die folgende Fallstudie verdeutlicht, wie sich durch die Kombination bestimmter technischer Kompetenzen mit strukturierten Ansätzen zur Prozessoptimierung diese typischen Schwierigkeiten in Forschung und Entwicklung von Silikonbauteilen überwinden lassen.

Detaillierte Analyse des Kundenproblems

Ein auf Endoskopietechnologie spezialisiertes Medizintechnik-Start-up benötigte dringend einen Prototyp eines Miniatur-Dichtungsrings für Tierversuche. Die herkömmliche Lösung mit Metallformen bot jedoch nur eine Lieferzeit von vier Wochen . Jede weitere Designänderung hätte anschließend zusätzliche Kosten von über 20.000 US-Dollar verursacht – eine Belastung für das ohnehin knappe F&E-Budget – und die kritischen Zulassungsfristen gefährdet. Daher war dringend eine flexiblere und kostengünstigere Prototyping-Lösung erforderlich.

LS Fertigungslösung

Nach Erhalt der 3D-Zeichnungen erstellte das Team innerhalb von nur 24 Stunden eine Fertigungsanalyse, identifizierte und optimierte mehrere dünnwandige Bereiche, die anfällig für Lufteinschlüsse sind. Dank hochpräziser CNC-Bearbeitung von Aluminiumlegierungsformen und der Verwendung von medizinischem Flüssigsilikon konnte der gesamte Prozess – von der Formenherstellung bis zum Vakuum-Spritzgießen – innerhalb von fünf Arbeitstagen abgeschlossen werden. So entstand ein vollständig transparenter, funktionaler Dichtungsring-Prototyp mit einer Maßgenauigkeit von bis zu ±0,01 mm .

Ergebnisse und Wertschöpfung

Die ersten Prototypen für den Kunden bestanden die Druckdichtigkeits- und Biokompatibilitätstests. Basierend auf dem Testfeedback wurden zwei schnelle Designiterationsrunden durchgeführt; innerhalb einer Woche nach jeder Iteration wurden neue Muster geliefert. Dadurch konnte der gesamte Entwicklungszyklus des Projekts um 65 % und die Prototypenkosten um 85 % reduziert werden. Dies legte den Grundstein dafür, dass das Produkt sechs Monate früher als geplant in die klinische Zulassungsphase eintreten konnte.

Dieser Fall verdeutlicht die Fähigkeit von LS Manufacturing, selbst die komplexesten und dringlichsten Aufgaben im Bereich Silikonteile zu bewältigen. Durch die enge Verknüpfung von Rapid-Prototyping-Technologie mit Prozessen für medizinisch zugelassene Materialien konnten wir die dringenden Anforderungen unseres Kunden erfüllen und gleichzeitig ein iteratives und agiles Entwicklungsmodell etablieren, das in diesem Marktsegment von großem Wert ist.

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In welchem ​​Maße bietet die Silikon-Rapid-Prototyping-Technologie Präzision und Oberflächenbehandlung?

Die Silikon-Rapid-Prototyping- Technologie widerlegt die traditionelle Annahme, dass „schnell = grob“ bedeutet, und ermöglicht durch Präzisionsformen und Prozesskontrolle die Präzision und Oberflächenqualität von Serienteilen. Hochpräzise Silikonkomponenten , insbesondere solche für medizinische Geräte und Präzisionsdichtungen, haben sich zu wichtigen Trägern für die Funktionsprüfung entwickelt. Ihre spezifischen technischen Kennwerte sind:

  • Maßgenauigkeitskontrolle: Weil Es werden CNC-gefräste Aluminiumlegierungsformen mit 5 Achsen verwendet. Die Maßtoleranz der Formteile lässt sich stabil innerhalb von ±0,1 mm halten, während für wichtige Passteile eine Toleranz von bis zu ±0,05 mm erreicht wird. Ein Kanalbreitenfehler von ≤0,03 mm auf mikrofluidischen Chips erfüllt die Anforderungen für die präzise Handhabung biologischer Proben.
  • Grenzen der Dünnwand-Formgebung: Mit hochfließfähigem Flüssigsilikonkautschuk können Hersteller Bauteile mit stabilen Wandstärken von nur 0,2 mm und einer Abweichung der Wandstärkengleichmäßigkeit von unter 10 % formen. Dieses fortschrittliche Material gewährleistet die vollständige, blasenfreie Füllung der transparenten, dünnwandigen Bereiche eines Prototyps einer Neugeborenen-Beatmungsmaske und erhält gleichzeitig die für medizinische Anwendungen notwendige Flexibilität und strukturelle Integrität.
  • Anpassungsfähigkeit an verschiedene Oberflächenbehandlungen: Optische Transparenz, wie z. B. Ra weniger als 0,2 μm , kann durch Spiegelpolieren der Formoberfläche erreicht werden, während durch Ätztexturen matte und lederartige Oberflächen erzielt werden können und Nachbearbeitungsschritte das Aufsprühen einer antibakteriellen Beschichtung und den Siebdruck von Schuppenmarkierungen unterstützen können.
  • Detaillierte Überprüfung der Replikationsgenauigkeit: Dieses Verfahren gewährleistet die hochpräzise Reproduktion komplexer Geometrien wie Mikroverzahnungen und Dichtungsfasen mit einer Formwiedergabegenauigkeit von über 95 % . Dadurch werden auch feinste Details wie abgerundete Ecken (0,15 mm) präzise wiedergegeben. Dies sichert die funktionale Konsistenz vom Prototyp bis zum Serienteil und erhält die strukturelle und leistungstechnische Integrität während des gesamten Entwicklungsprozesses.

Durch die Zusammenarbeit von Material-, Formen- und Prozessinnovationen ist es der modernen Silikon-Rapid-Prototyping- Technologie gelungen, den Sprung von der „Formähnlichkeit“ zur „Leistungsgleichheit“ zu schaffen. Es ist dieser hohe Grad an Übereinstimmung zwischen Präzision und Funktionalität, der das Rapid Prototyping von einem Hilfswerkzeug zu einem Kernelement der Produktentwicklung gemacht hat und gleichzeitig effiziente und zuverlässige Lösungen für anspruchsvolle Branchen bietet.

Wie gewährleistet LS Manufacturing einen reibungslosen Übergang vom Prototyp zur Serienproduktion?

Reibungslose Übergänge von der Prototypenprüfung zur Serienproduktion sind bei der Entwicklung von Silikonprodukten von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen der kundenspezifischen Silikondienstleistungen von LS Manufacturing gewährleistet ein integriertes „Design-as-Production“-Konzept eine hohe Konsistenz der technischen Parameter während des gesamten Prototypen- und Serienproduktionsprozesses . Dadurch werden Qualitätsrisiken und Kommunikationskosten durch Lieferantenwechsel für die Kunden vermieden.

  1. DFM – Zukunftsorientierte Designzusammenarbeit: Unsere Ingenieure integrieren die Standards der Serienfertigung bereits in die Prototypenentwicklung und vermeiden Konstruktionen, die zwar formbar, aber schwer in Serie zu produzieren sind. Im Projekt des Dichtungsventils für eine Infusionspumpe beispielsweise konnte durch die Optimierung der Wanddickentoleranz des Prototyps von ±0,15 mm auf ±0,1 mm eine Serienausbeute von bis zu 98,5 % erzielt werden.
  2. Standardisierter Transfer von Prozessparametern: Für den Übergang von der Prototypen- zur Serienfertigung wurde ein Vergleichssystem für Prozessparameter etabliert. Standardisierte Kernparameter wie Einspritzdruck und Vulkanisationstemperatur bilden den Inhalt der standardisierten Dokumente. Im Projekt für Dichtungsringe von Batterien für Elektrofahrzeuge konnte durch Anwendung dieses Systems die Umstellung von Prototypenparametern auf eine 200-Tonnen -Spritzgießmaschine innerhalb von drei Tagen realisiert werden.
  3. Schrittweise Integration der Werkzeugtechnologie: Die einheitliche Kavitätsstruktur zwischen der Prototypenform aus Aluminiumlegierung und der Serienform aus Stahl gewährleistet die vollständige Kompatibilität von Angusskanal und Kühlsystemen. In einer Anwendung, einer künstlichen Herzklappendichtung, verkürzte diese Lösung den herkömmlichen Werkzeugjustierungszyklus – der eine erneute Überprüfung erfordert – von vier Wochen auf drei Tage.
  4. Umfassendes Qualitätssicherungssystem: Die in der Prototypenphase entwickelten Teststandards und -werkzeuge bildeten ein vollständiges Qualitätsarchiv über den gesamten Lebenszyklus. So wurde beispielsweise das zuvor im Atemschutzmaskenprojekt eingesetzte Dichtheitsprüfgerät übernommen, um sicherzustellen, dass die Leistungsabweichung zwischen Prototyp und Serienteil innerhalb von 3 % liegt.

Gleichzeitig stellt das Unternehmen sicher, dass wir über einen maßgeschneiderten Silikonservice verfügen, der einen geschlossenen Kreislauf sowohl des technologischen Systems als auch des Managementprozesses gewährleistet. Die Fähigkeit, Prototypen direkt als Endprodukt zu liefern, verkürzt die Markteinführungszeit der Kunden um bis zu 40 % und sichert die technologische Konsistenz für einen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil.

Detaillierte Strukturansicht eines medizinischen Silikonprototyps von LS Manufacturing

Abbildung 5: Strukturanalyse eines Prototypen aus medizinischem Silikon von LS Manufacturing

Häufig gestellte Fragen

1. Wie lange ist die typische Vorlaufzeit für die Herstellung von Silikon-Rapid-Prototypen?

Normalerweise dauert es schätzungsweise 5–10 Werktage von der Bestätigung des Designs bis zur Lieferung des ersten Prototyps. Bei einfachen Teilen wie Dichtungen und Dichtungsringen kann die Fertigung sogar innerhalb von 3 Tagen erfolgen. Bei Projekten mit Mehrkavitätenformen oder komplexen Strömungskanaldesigns verlängert sich die Zeit auf 10–12 Tage , um eine hohe Formqualität zu gewährleisten.

2.Für welche Bauteilgrößen eignet sich das Silikon-Rapid-Prototyping-Verfahren?

Wir fertigen kleine bis mittelgroße Präzisionsteile mit einer maximalen Formgröße von 500 mm × 500 mm × 200 mm . Beispiele hierfür sind Gehäuse für medizinische Geräte und Dichtungen für Fahrzeugsensoren, die in diesen Bereich fallen. Die Maßgenauigkeit ist innerhalb von ±0,15 % kontrollierbar.

3. Können Funktionstests der gelieferten Prototypen durchgeführt werden?

Prototypen könnten aus medizinischem oder industriellem Flüssigsilikonkautschuk gefertigt werden, der dieselben physikalischen und chemischen Eigenschaften wie die Serienteile aufweist . Sie könnten auch für Tests auf Luftdichtheit, Alterungsbeständigkeit bei hohen Temperaturen von -40 °C bis 250 °C und Biokompatibilität verwendet werden.

4. Wie hoch ist die Mindestbestellmenge?

Unser Rapid-Prototyping-Service bietet Ihnen die Möglichkeit, Prototypen aus einem Stück ohne Mindestbestellmenge zu fertigen. Dank des modularen Werkzeugdesigns minimieren wir die Stückkosten und ermöglichen so eine effiziente Verifizierung selbst einzelner Dichtungsringe.

5. Können in Silikon Prototypen mit mehr als einer Härte oder Farbe hergestellt werden?

Es stehen über 50 verschiedene LSR-Materialien zur Verfügung, mit Härtegraden von 10A bis 80A Shore. Darüber hinaus sind Sonderfarben in allen Pantone-Farben erhältlich. Wir realisieren auch Verbundstrukturen mit zwei Härtegraden , beispielsweise eine äußere Schicht aus weichem 30A-Gummi und einen inneren Kern aus hartem 60A-Gummi, sowie transparente oder halbtransparente Farbmischeffekte.

6. Bieten Sie Design-Supportleistungen an?

Das Ingenieurteam bietet kostenlose DFM-Analysen an, inklusive Optimierung der Wandstärke (empfohlen: 1,5–3 mm) , Entformungsschräge ≥ 1° und Vorschlägen zur Trennliniengestaltung. Sie haben Kunden geholfen, die Blasenbildungsrate bei Zahnradstrukturen von 12 % auf 0,5 % zu reduzieren.

7. Wie oft können Silikon-Rapid-Prototyping-Formen wiederverwendet werden?

Die Lebensdauer einer Aluminiumlegierungsform beträgt etwa 200–500 Anwendungen, die einer Harzform etwa 50–80 Anwendungen. Zwischen den einzelnen Gießvorgängen werden die Formen mittels Plasmareinigung gesäubert, um eine gleichbleibende Qualität der Chargen zu gewährleisten. Das Angusskanalsystem kann jederzeit im Prozess angepasst werden, um Designänderungen zu berücksichtigen.

8. Wie fange ich mit dem Rapid Prototyping von Silikon an?

Falls Sie 3D-Zeichnungen haben, senden Sie diese bitte im STEP- oder IGS-Format an unsere technische E-Mail-Adresse. Wir senden Ihnen dann innerhalb von zwei Stunden einen DFM-Bericht und ein Angebot zu . Nach Auftragsbestätigung wird die Werkzeugfertigung umgehend gestartet und in Echtzeit über unser ERP-System synchronisiert.

Zusammenfassung

Die Silikon-Prototypenfertigung von LS Manufacturing ist mehr als nur Modellbau. Sie beschleunigt die Entwicklung von Produkten, die Innovatoren durch kürzere Zykluszeiten, geringere Vorlaufkosten und schnelle Iterationen einen unvergleichlichen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Mit einem Partner wie LS Manufacturing, der über fundiertes technisches Know-how und umfangreiche Projekterfahrung verfügt, ist die erfolgreiche Umsetzung Ihres Silikonkomponentenprojekts – von der Konzeption bis zur Serienproduktion – entscheidend .

Ihr nächstes bahnbrechendes Produkt wartet auf den perfekten Start. Laden Sie jetzt Ihre Bauteil-Designdateien hoch oder kontaktieren Sie unser erfahrenes Ingenieurteam für eine kostenlose DFM-Analyse und ein individuelles Angebot! LS Manufacturing ist Ihr zuverlässiger Partner für die Silikonfertigung.com/contact-us">Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihr Projekt mit professioneller Unterstützung und zuverlässigen, hochwertigen Silikonlösungen zu starten, die perfekt auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.

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LS Manufacturing ist ein branchenführendes Unternehmen, das sich auf kundenspezifische Fertigungslösungen spezialisiert hat. Mit über 20 Jahren Erfahrung und mehr als 5.000 Kunden konzentrieren wir uns auf hochpräzise CNC-Bearbeitung , Blechbearbeitung , 3D-Druck , Spritzguss , Metallstanzen und weitere Komplettlösungen im Bereich der Fertigung.
Unser Werk verfügt über mehr als 100 hochmoderne 5-Achs-Bearbeitungszentren und ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Wir bieten unseren Kunden in über 150 Ländern und Regionen weltweit schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Ob Kleinserienfertigung oder kundenspezifische Massenproduktion – wir erfüllen Ihre Anforderungen innerhalb von 24 Stunden. Mit LS Manufacturing entscheiden Sie sich für Effizienz, Qualität und Professionalität.
Für weitere Informationen besuchen Sie bitte unsere Website: www.lsrpf.com .

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