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¿Cómo elegir entre técnicas de prototipado rápido?

¿Cómo elegir entre técnicas de prototipado rápido?

2019-09-29

El mercado de consumo actual se está haciendo cada vez más competitivo. Con el fin de resistir y desarrollar, las empresas tienen que desarrollar e introducir nuevos productos más rápido. Así Creación rápida de prototipos   Se está haciendo cada vez más popular. Permite a los diseñadores y a las empresas probar y mejorar constantemente el diseño del producto y desarrollar nuevos productos en un menor tiempo. Si está dedicado a industrias de automoción, médicos, equipos industriales, aeroespacial, productos de consumo, etc., debe reconocer el potencial de prototipado para el diseño de su producto y el desarrollo de nuevos productos. Pero, ¿qué es exactamente el prototipo rápido? ¿Por qué lo necesitas? ¿Hay muchas técnicas de prototipado para elegir? ¿Qué técnica es la más adecuada para su proyecto? Es de gran importancia elegir la técnica de prototipado adecuada para lograr su propósito de prototipado.

Tuowei-How To Choose Between Rapid Prototyping Techniques

Introducción de la creación rápida de prototipos

Es El proceso de burlarse rápidamente del futuro Estado de un producto. Permite a los diseñadores probar y verificar el diseño y recoger comentarios de usuarios y partes interesadas para refinarlo. La idea principal del prototipo rápido se basa en establecer una dirección para que los diseñadores mejoren constantemente e iteren sus diseños de acuerdo con una valoración más precisa, fomentando así el éxito del desarrollo de nuevos productos.

Los beneficios de la creación rápida de prototipos

1. Obtén comentarios precisos y útiles

Puede ser difícil exponer un concepto a los grupos de interés y clientes con solo documentos de información por escrito. Con Creación rápida de prototipos , Es capaz de transmitir conceptos de forma concisa y efectiva. Convierte las ideas, imágenes y conceptos de imágenes bidimensionales en productos prácticos, permitiendo a tus clientes, compañeros, y colaboradores para usar y probar los productos y determinar cómo es el producto final. Evita malentendidos en la comunicación de ideas y ayuda a los diseñadores y las empresas a obtener comentarios más precisos y útiles de los clientes y las partes interesadas.

2. Ahorra nuevos costes de desarrollo de producción & Los riesgos

Te permite probar y refinar tu concepto a fondo y ayudar a eliminar costosos defectos de diseño que pueden no ser visibles en la etapa temprana. Es mucho más rentable y más seguro usar un pequeño volumen de prototipos para verificar el diseño y arreglar los problemas que surjan que esperar hasta que el desarrollo esté en marcha.

3. Crea modelos para ventas & Exposición comercial

Ya no es solo para verificar el diseño. Muchas empresas ahora utilizan esta tecnología para crear un modelo de producto para ventas y ferias comerciales, especialmente para las empresas de la industria de equipos industriales, aeroespacial, equipos médicos, maquinaria industrial, ¿Y así? Les será difícil y caro llevar sus productos a las exposiciones. Entonces hacer un molde es una forma más rápida, fácil y económica de transportar y mostrar los productos.

Tuowei-How To Choose Between Rapid Prototyping Techniques-1

Tipos de técnicas de prototipado

1 La fabricación de aditivos

La fabricación aditiva, conocida como impresión 3D, es una técnica que produce maquetas a partir de archivos CAD añadiendo materiales capa por capa, usando una impresora 3D. Se ha convertido en un activo importante en el mundo de la creación de prototipos debido a la capacidad de fabricar un producto probable de forma más rápida y asequible a partir de un archivo 3D. Esta técnica es adoptada por un amplio espectro de industrias, incluyendo la médica, robótica, automotriz, construcción, etc.

En general, es la tecnología de prototipos más rápida y barata para producir una pequeña y mediana cantidad de prototipos rápidos. Se tarda menos tiempo y dinero en preparar las máquinas para la producción. Solo se necesitan impresoras 3D, a diferencia del mecanizado CNC o el moldeado por inyección, que requiere una serie de grandes máquinas de alta precisión.

Pero tenga cuidado, algunos diseños o materiales pueden no ser adecuados para la impresión 3D. De lo contrario, será bastante caro. Además, algunos acabados de superficie especiales también pueden añadir costo. Si el aspecto del acabado superficial no es la primera preocupación para tu proyecto, entonces es la técnica más barata para la creación de prototipos.

Una gran ventaja de la fabricación de aditivos es que puede hacer Prototipo rápido   Directamente con el material final de tu producto. La impresión 3D puede procesar muchos tipos de materiales. Ayuda a ahorrar su precioso tiempo de prueba de otros materiales después de la creación de prototipos.

2 de fabricación sustractiva

En la fabricación sustractiva, los materiales no se añaden uno encima del otro. Es un proceso mediante el cual se construye un modelo 3D cortándolo sucesivamente de un bloque sólido de material. Por lo tanto, en comparación con este proceso, la impresión 3D es mucho más ecológica. La fabricación sustractiva más común es el mecanizado CNC.  

La fabricación CNC es un método de prototipado más preciso. Consigue una mejor tolerancia que la impresión 3D. Y usando esta tecnología, obtendrá un excelente acabado superficial de inmediato.  

Sin embargo, este método es más caro que 3D de impresión ¡! Debido al caro costo de funcionamiento de las máquinas CNC, siempre hay una MOQ. Además, es bastante complejo producir un diseño complejo. No es adecuado para todo tipo de diseños de productos. Por ejemplo, si desea construir un prototipo rápido con diseño hueco, la impresión 3D es más adecuada.

3 de moldeo por inyección

El moldeado por inyección es un método para obtener productos moldeados inyectando materiales plásticos fundidos por calor en un molde, y luego enfriarlos y solidificarlos. Por lo general, el moldeo por inyección solo se utiliza para producir prototipos de preproducción y para la producción en masa de productos con formas difíciles. Ocupa una gran parte en el área del procesamiento de plástico.

Este proceso es caro. No lo revisará a menos que planee fabricar un producto en masa o a menos que necesite producir una cantidad moderada de piezas de prototipos. Los costes de prototipado son generalmente mucho más altos cuando se usa un mecanizado de moldeo por inyección, pero una vez que se generan varios cientos de copias, la balanza se activa.

Se deben tener en cuenta factores decisivos al seleccionar los métodos de creación de prototipos

El requisito de un prototipo rápido varía de muchas maneras ya que cada proyecto, producto y elementos de diseño son diferentes. Elegir el método de prototipado rápido correcto es esencial para el éxito de un prototipo, ya que cada técnica de prototipado tiene su propio compromiso en términos de costo, velocidad, material, nivel de fidelidad y etapa de desarrollo. Estos son algunos factores clave que deben ser tomados en cuenta en serio cuando eliges una técnica de prototipado para tu proyecto:

1 Propósito

Los prototipos rápidos se crean con fines que variarán en diferentes etapas de desarrollo de nuevos productos. Cada etapa de desarrollo de nuevos productos tiene requisitos únicos para la creación de prototipos.

La primera etapa es la comunicación y discusión de ideas de diseño dentro de un equipo. En esta etapa, se requiere una maqueta temprana del concepto para una demostración clara y precisa de una idea de diseño a otros. En este caso, puede elegir maquetas mecanizadas CNC o modelos impresos en 3D.

La segunda etapa es la conceptualización del diseño. En esta etapa, se articulan las líneas generales de función y forma del nuevo producto. A continuación, puede elegir el prototipo rápido impreso en 3D para tener una idea de la forma y el tamaño del producto. Si sus productos o piezas son metálicas, entonces el mecanizado CNC es su mejor opción.

La tercera etapa es la personificación del diseño. Es la etapa que necesitas para explorar la funcionalidad de tus nuevos productos por completo. En esta etapa, se requieren prototipos funcionales para las pruebas, y los detalles son de gran importancia. También es posible que necesite más de un prototipo rápido, ya que puede haber algunos cambios y modificaciones. Entonces vale la pena considerar el moldeado por inyección al vacío y la impresión 3D de alta resolución.

La etapa final es la etapa de diseño detallada. Lo más probable es que cualquier prototipo rápido fabricado durante esta fase se utilice como prueba de preproducción. En este caso, el proceso de moldeo por inyección es el más preferido.

2 fidelidad

Si quieres hacer una maqueta, elegir la fidelidad correcta es esencial para ahorrar tiempo y dinero mientras logras tu propósito de prototipo. Fidelity se refiere a la proximidad del prototipo a la solución final.  

Un prototipo rápido de baja fidelidad solo tiene características esenciales del producto final o objetivo. El prototipado de baja fidelidad es una forma sencilla y rápida de traducir una idea o diseño a un producto probable. Pero solo se presentan algunos de los atributos visuales del producto final. El objetivo principal de hacer un prototipo de baja fidelidad es probar la funcionalidad, en lugar de la apariencia visual de un producto. Si sus productos, clientes y partes interesadas valoran más la funcionalidad que la apariencia, se recomienda la creación de prototipos de baja fidelidad. Es más económico y rápido de producir a través de la impresión 3D o el mecanizado CNC.

Un prototipo de alta fidelidad se parece más al diseño final en términos de detalles y funcionalidad. Los equipos generalmente hacen prototipos de alta fidelidad cuando tienen diseños visuales del producto y cuando quieren probar a los clientes   Preferencia por la apariencia del producto. Este tipo de prototipo también es adecuado para su demostración en exposiciones. Ofrece a los clientes una imagen clara de cómo es el producto final y cómo se supone que debe funcionar. Un excelente prototipo de alta fidelidad es más atractivo. Si se hace mucho especial en la alta precisión, la baja tolerancia y los acabados superiores de la superficie, entonces se debe elegir el mecanizado CNC o el moldeado por inyección.  

3 materiales

La selección de materiales también juega un papel esencial para determinar la técnica de prototipado correcta. Si algunos aspectos de calidad y rendimiento de su producto, como el acabado superficial y la durabilidad, están relacionados con propiedades especiales del material, entonces la fabricación de aditivos podría no ser la mejor opción. La impresión 3D es adecuada para procesar nailon, PLA, ABS, ASA, TPU, así como materiales metálicos de aluminio, acero inoxidable, titanio, Inconel; el mecanizado CNC es para ABS, nailon, policarbonato, PEEK y partes metálicas de aluminio, acero inoxidable, titanio, latón; El moldeo por inyección solo es adecuado para materiales plásticos y material de nailon.

4 cantidad  

También es esencial cuántos prototipos necesitas hacer. Algunas técnicas de prototipado rápido solo son rentables para pequeñas cantidades. Para los prototipos de plástico, la impresión en 3D es adecuada para producir tanto poca cantidad como media cantidad. CNC también es adecuado para producir una cantidad media de prototipos, pero limitado a aquellos con un diseño simple. De lo contrario, la impresión 3D y el moldeado por inyección son más adecuados. Para el procesamiento de prototipos metálicos, el moldeado por inyección no es adecuado. Se recomienda la impresión 3D para producir un pequeño número de prototipos metálicos. En otros casos, es preferible el mecanizado CNC.

5 pasar & Velocidad

También se debe tener en cuenta el tiempo y el dinero necesarios para fabricar el prototipo rápido en la selección del método de creación de prototipos.

La impresión en 3D puede necesitar algo de tiempo de post-procesamiento, pero es relativamente más rápido y barato. El moldeado por inyección requiere menos o ningún post-procesamiento, pero requiere mucho más costo de herramientas. El costo de Mecanizado CNC   Es proporcional a la complejidad del diseño. Además, el costo total del moldeado por inyección o el mecanizado CNC también está estrechamente relacionado con la cantidad caro debido al costo de funcionamiento de la máquina.

En conclusión,

Todos estos tipos de métodos de prototipo rápido tienen sus ventajas únicas en algunos casos. Teniendo en cuenta los cinco factores clave anteriores cuando se decide sobre el tipo de herramienta de prototipado. El desarrollo de nuevos productos siempre implica hacer prototipos para probar y verificar la idea y el diseño. Pero la calidad de las pruebas y los comentarios, así como la siguiente modificación, dependerá en gran medida de la calidad de su prototipo. Elegir la técnica correcta es vital para el éxito en el desarrollo de nuevos productos.


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