Prototipagem de Design de Produto: Um Estudo de Caso da Indústria Automotiva

img1

Vivemos numa época em que novos produtos ou modificações chegam ao mercado a cada minuto. Como o fabricante deve acompanhar esse ritmo? A competição está estabelecendo novos recordes nos ciclos de desenvolvimento de produtos. Veja a Apple, por exemplo. Há apenas alguns anos, eles produziam um modelo de telefone por ano. Hoje, como sabemos, são três ou até quatro. O que isso significa? Primeiro, eles precisam desenvolver um novo modelo pelo menos três vezes mais rápido. Isso também significa que eles têm menos tempo para testá-lo.

Devido ao desenvolvimento de tecnologias de modelagem 3D, muitas empresas menores estão abandonando a fase de protótipo do design do produto e utilizando métodos de visualização. Embora isso economize tempo durante o desenvolvimento, você perde ainda mais tempo quando ocorrem erros. E tenha certeza, isso vai acontecer. Mas bem, qualquer tipo de ideia pode ser expressa muito melhor com um exemplo. Deixe-me ilustrar meu ponto de vista usando um estudo de caso da indústria automotiva.

Do que se trata este caso?

Decidi construir um voltímetro de carro redundante para caber no acendedor de cigarros. Os modelos mais novos têm, mas muitos dos mais antigos não. É um dispositivo útil para monitorar o desempenho dos circuitos do carro. É especialmente bom para determinar se você deve fazer alguma coisa com seu gerador. É útil em alguns casos, mas não é necessário o tempo todo, por isso torná-lo redundante é uma boa escolha.

Modelagem e design

Todas as portas mais leves dos carros são padrão, assim como uma pequena área ao redor delas. Então usei o Solidworks para modelar uma representação do painel frontal de um carro com todas as dimensões corretas. O display e as peças eletrônicas assim como o conector – resolvi comprar o primeiro protótipo. Em seguida, usando as ferramentas de modelagem 3D, adicionei as peças adquiridas ao painel e criei um esboço aproximado do chassi.

Prototipagem de Design de Produto-2

Refinar e visualizar

O design final do voltímetro deve parecer minimalista e elegante. Decidi que não queria nada com cola ou parafusos, então fiz alguns suportes que cabem nos orifícios das diversas partes do gabinete. Bem, depois de um pouco de tentativa e erro, consegui a forma que queria. Um design vermelho e preto, elegante e minimalista de um botão.

Cheguei à conclusão de que o consumidor pode muito bem esquecer o aparelho do acendedor de cigarros. E seria extremamente ruim se desperdiçasse a carga da bateria quando ela foi projetada para evitar situações em que a bateria se esgote. Portanto o voltímetro só funciona quando o botão é pressionado.

Após concluir o projeto, renderizei o modelo usando o pacote de visualização Solidworks. Tudo parece se encaixar perfeitamente.

Um ponto de viragem no desenvolvimento

Depois que o design foi concluído, tive algumas opções.

Em primeiro lugar, pude simplesmente confiar nas minhas habilidades e mandar fazer os moldes de injeção. Se você não está familiarizado com moldagem por injeção, deixe-me ajudá-lo. É um processo de moldagem de plástico no qual o plástico derretido é injetado em um molde de aço sob alta pressão. Como o molde é muito preciso, tem bom acabamento superficial e é feito de aço durável, você pode produzir uma grande quantidade de peças idênticas e de alta qualidade muito rapidamente.

No entanto, não é uma boa ideia fazer alterações no design nesta fase. Na pior das hipóteses, você terá que refazer o molde. Para sua informação: Os moldes de prensa são geralmente feitos de aço de alta qualidade. O padrão da peça é usinado em um centro de fresagem CNC com tolerâncias muito restritas e um acabamento superficial muito fino (a operação final geralmente inclui polimento). Por esse motivo, os moldes de prensa custam pelo menos US$ 800 cada. Existem muitos workshops de prototipagem onde você pode fazer essas coisas de maneira rápida e adequada.

Essa decisão se resume a isto: se você fez tudo certo, pronto, você está pronto para vender. Se você cometer um erro, perderá vários milhares e muito tempo.

Uma maneira segura

A segunda maneira é fazer um protótipo. Existem vários métodos de prototipagem.

Você pode solicitar a peça para processamento. Máquinas-ferramentas modernas podem ser programadas para produzir novas peças com bastante rapidez. A precisão e a qualidade da superfície são excelentes, mas o método é mais caro porque a programação exige, em última análise, profissionais treinados.

Você pode fazer seu dispositivo usando impressão 3D. Este é atualmente um método muito popular para protótipos de plástico. Nos processos de impressão 3D ou manufatura aditiva, o modelo da peça é dividido em seções transversais, umas sobre as outras. O plástico fundido é então aplicado camada por camada de acordo com a seção transversal atual da peça e curado. Isso permite que você obtenha uma peça de alta qualidade de qualquer complexidade no menor tempo possível. E a melhor parte: você não precisa de ferramentas complexas ou engenheiros de produção profissionais. O processo é principalmente automático.

Portanto, posso investir um pouco mais de tempo e imprimir uma ou duas versões do meu dispositivo para ver se ele cabe no slot real do carro. Assim posso ter certeza de que tudo está funcionando. Então com certeza vou perder algum dinheiro fazendo protótipos e ainda terei que encomendar os moldes de injeção. Mas perderei apenas algumas centenas, não alguns milhares.

Desenvolver protótipo

Então decidi imprimir minha parte, afinal. O plástico que escolhi foi o ABS, que é o material mais comum no mercado e bastante barato para produzir peças. Existem muitos processos de impressão 3D, mas escolhi o mais simples: Modelagem por Deposição Fundida. O plástico é aplicado em forma de fio e colocado no formato da seção transversal correspondente.

Prototipagem de Design de Produto-5

Permitir erros

Então, depois de alguns dias, recebi meu protótipo. Acontece que fiz a escolha certa porque o dispositivo não cabia na porta. Bem, basicamente cabia, mas tinha um dispositivo na parte de trás que atrapalhava. Também deformei a peça em 5 mm em um ponto para que não cabesse no painel.

Bom, se eu não tivesse decidido fazer os moldes de injeção teria perdido muito dinheiro, mas felizmente isso não aconteceu. Consegui corrigir meus erros e obter o protótipo final funcional. Se eu não tivesse feito isso, não teria conseguido finalizar o produto corretamente. É por isso que a prototipagem é tão útil no design de produtos.

Prototipagem de Design de Produto -6

Na Wayken, temos muitos anos de experiência no desenvolvimento de produtos novos e inovadores usando tecnologias de prototipagem e fabricação que podem reduzir significativamente o tempo de produção, desde o conceito até a produção. Contamos também com engenheiros de protótipos próprios e gerentes de projetos com amplo conhecimento na área de prototipagem para design industrial. Portanto, ajudá-lo a produzir protótipos de design de produtos de alta qualidade dentro do prazo não é um sonho.

Conteúdo Relacionado

Voltar para o blog

Deixe um comentário

Os comentários precisam ser aprovados antes da publicação.