Wie genau können Urethan-Prototypen Serienkunststoffe nachbilden?

Mechanische Eigenschaften und Materialsimulation

Urethan-Prototypen können die mechanischen Eigenschaften von thermoplastischen Serienmaterialien äußerst präzise nachbilden – dank moderner Materialwissenschaft. Wir verwenden eine Vielzahl von Polyurethanharzen, die so formuliert sind, dass sie Zugfestigkeit, Biegemodul, Bruchdehnung und Schlagzähigkeit gängiger technischer Kunststoffe imitieren. So kann beispielsweise ein spezielles Harz ausgewählt werden, um die Steifigkeit von ABS, die Zähigkeit von Polycarbonat oder die Flexibilität von Polypropylen zu reproduzieren. Dies ermöglicht hochpräzise funktionale Tests, einschließlich Snap-Fit-Montageprüfungen, Scharnierbewegung und Spannungsanalysen unter Belastung – und liefert entscheidende Daten, bevor in Serienwerkzeuge investiert wird.

Oberflächenfinish und ästhetische Genauigkeit

Im Hinblick auf die Ästhetik zeichnet sich der Urethan-Guss dadurch aus, dass er die hochwertige Oberflächenqualität eines spritzgegossenen Teils nahezu perfekt reproduziert. Der Prozess erfasst feine Details direkt vom 3D-gedruckten oder CNC-gefrästen Mastermodell – einschließlich Texturen, Strukturen und komplexer Geometrien. Die resultierenden Teile besitzen eine exzellente „As-Cast“-Oberfläche, die durch dieselben Nachbearbeitungsprozesse wie Serienteile weiter veredelt werden kann, darunter Sandstrahlen, Lackieren oder Pulverbeschichten. Dadurch sind Urethan-Prototypen für Marketingmuster, Fokusgruppen oder ergonomische Tests praktisch nicht von echten Serienteilen zu unterscheiden.

Einschränkungen bei hohen Temperaturen und Langzeitverhalten

Obwohl die Materialsimulation bemerkenswert präzise ist, gibt es gewisse Grenzen. Der bedeutendste Unterschied liegt im Verhalten bei dauerhaft hohen Temperaturen und langfristiger Umwelteinwirkung. Urethan-Teile weisen in der Regel eine niedrigere Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) auf als technische Thermoplaste und sind daher für Tests in Hochtemperaturumgebungen weniger geeignet. Auch Eigenschaften wie UV-Beständigkeit, chemische Resistenz und Kriechverhalten über längere Zeiträume können vom späteren Serienmaterial abweichen. Für Anwendungen, bei denen diese Faktoren entscheidend sind, eignen sich Urethan-Prototypen vor allem für Form-, Pass- und grundlegende Funktionstests, während eine materialspezifische Validierung Teile aus dem tatsächlichen Serienmaterial erfordert.

Ideale Anwendung im Produktentwicklungszyklus

Urethan-Guss ist ein zentraler Bestandteil unserer Rapid-Prototyping- und Kleinserienfertigungs-Services, gerade wegen seiner hohen Detailtreue. Er bietet den kosteneffizientesten Weg zu Prototypen, die spritzgegossenen Teilen in Optik, Haptik und Grundfunktion nahezu vollständig entsprechen. Dies ermöglicht umfassende Designvalidierungen, Benutzerstudien und Markteinführungsplanungen bei minimalem finanziellem Risiko – und stellt sicher, dass das Design perfektioniert ist, bevor in kostspielige Werkzeuge für die Massenproduktion investiert wird.