Un proyecto de creación de prototipos está diseñado para crear y modelar una forma física para probar enfoques alternativos y validar el diseño. La creación de prototipos en el análisis y diseño de sistemas se repite muchas veces antes de crear el producto final. Podemos decir, o Wayken puede decir, que casi todo nuevo producto necesita sus prototipos antes de ser presentado al público.
¿Qué es un proyecto prototipo?
La creación de prototipos de modelos es un método de desarrollo de sistemas en el que se construye, prueba y luego revisa un prototipo según sea necesario hasta lograr un prototipo aceptable a partir del cual se puede desarrollar el sistema o producto completo. Aunque los tipos de creación de prototipos en diferentes fases de creación de prototipos pueden variar en términos de material, escala y aplicaciones tecnológicas, la creación de prototipos evolutivos puede promover significativamente la aparición del nuevo producto.
Las técnicas de creación de prototipos generalmente se pueden dividir en tres tipos: creación rápida de prototipos, mecanizado CNC y herramientas rápidas. Debido a sus ventajas únicas, cada técnica se adapta mejor a diferentes situaciones. Por lo general, se pueden considerar como tres pasos de gestión de proyectos para proyectos de creación de prototipos.
Tres pasos clave para guiar los proyectos de creación de prototipos
Paso 1: creación rápida de prototipos
En las primeras etapas de los proyectos de creación de prototipos, la creación rápida de prototipos mediante impresión 3D es una forma rápida, fácil y rentable de transformar ideas de diseño de prototipos en objetos reales. Los modelos de prototipos mediante impresión 3D se pueden utilizar para crear inicialmente prototipos para presentar un objeto similar al diseño. Por lo general, los modelos prototipo creados mediante impresión 3D suelen estar destinados a presentaciones de corta duración. Por ejemplo, los diseñadores necesitan el modelo prototipo para presentarlo a grupos focales y hacer que su diseño sea más convincente.
Optar por la impresión 3D tiene sentido si los desarrolladores necesitan:
- Un modelo prototipo de plástico de bajo costo;
- Piezas con geometría muy compleja;
- Un tiempo de procesamiento de 2 a 5 días;
- Material especial
Paso 2: mecanizado CNC
El mecanizado CNC puede producir piezas de alta precisión con excelentes propiedades físicas directamente desde un archivo CAD. Los desarrolladores emprenden proyectos de edición cuando necesitan un modelo prototipo de su nuevo diseño, no sólo para la presentación estética sino también para pruebas funcionales. Fabricantes como Wayken tienen 20 años de experiencia brindando servicios de creación de prototipos CNC y están equipados con máquinas de 3 y 5 ejes. Pueden proporcionar una solución de mecanizado combinada para proyectos de creación de prototipos para obtener piezas de alta precisión y ahorrar costes.
Como regla general, las piezas con una geometría relativamente simple que se pueden fabricar con un esfuerzo limitado mediante un proceso sustractivo deben mecanizarse mediante CNC, especialmente en la producción de piezas metálicas.
El CNC ofrece mayor precisión dimensional y produce piezas con mejores propiedades mecánicas que la impresión 3D, lo que puede ayudar a los desarrolladores a probar las funciones de sus diseños. El tiempo de procesamiento suele ser de 2 semanas en tiempos de procesamiento cortos.
Paso 3: herramientas rápidas
En la mayoría de los moldes, el mecanizado rápido suele servir como puente entre el prototipo y la producción, que en el moldeo por inyección puede ser el último paso antes de la producción en serie. Las herramientas rápidas constan de aluminio o acero al carbono, una base de molde e inserciones de carga manual.
Es adecuado cuando el moldeo por inyección tradicional es prohibitivamente costoso o innecesario para la pieza o el volumen requerido. Por tanto, es una manera perfecta de minimizar costes cuando se necesita un lote pequeño para pruebas de mercado o cuando no se necesitan grandes cantidades en el futuro.
Wayken ofrece dos opciones de servicio de moldeo por inyección de herramientas rápidas: una es más adecuada para quienes requieren volúmenes más pequeños de piezas, a menudo asociada con la creación de prototipos, y la otra es adecuada para quienes requieren mayores volúmenes de piezas, común en la producción de pequeñas cantidades.
Por otro lado, el modelo prototipo producido mediante impresión 3D tiene desventajas como una elección limitada de materiales, baja resistencia y mala resistencia a la intemperie.
Este es un diseño prototipo de carcasa de aluminio con mecanizado CNC de precisión. En este caso, estas piezas de aluminio con buenas propiedades y alta precisión en pruebas funcionales se pueden utilizar como versión final. Casi todos los metales comunes, como el aluminio, el acero y el latón, se pueden procesar con herramientas CNC. Hay poca diferencia en las piezas metálicas mecanizadas entre prototipos y productos formales.
Además del mecanizado CNC, las nervaduras y el orificio pasante se mecanizaron mediante electroerosión por hilo. Wayken es capaz de combinar fresado CNC de 3 o 5 ejes con procesos adicionales como electroerosión y electroerosión por hilo. Podemos llevar a cabo procesos de mecanizado CNC de aluminio eficientes y precisos, especialmente para el mecanizado típico de superficies de aluminio.
Ejemplos de prototipos de gestión de proyectos
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Ejemplo 1: proyecto de creación de prototipos de impresión 3D con SLA
Se trata de un modelo prototipo de coche utilizado en presentaciones de proyectos, a escala reducida respecto al diseño original. Parece un producto nuevo. Imagine una situación en la que el diseñador está frente a un grupo focal y quiere convencerlos de las notables ventajas de su diseño sobre otros diseños. Cuando tiene un modelo prototipo en la mano, puede mostrar directamente a la audiencia su diseño y hacerlo comprensible, lo que le da a la audiencia una impresión profunda de su charla.
El prototipo del coche está fabricado en resina fotosensible, originalmente de color beige, y posteriormente está acabado con pintura brillante en algunas zonas y serigrafía en las letras y el logotipo. Por cierto, la mayor parte del posprocesamiento de los prototipos se realiza manualmente, lo que genera costes laborales relativamente elevados.
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Ejemplo dos: proyecto de creación de prototipos fabricado con aluminio mecanizado por CNC
Este es un diseño prototipo de carcasa de aluminio con mecanizado CNC de precisión. En este caso, estas piezas de aluminio con buenas propiedades y alta precisión en pruebas funcionales se pueden utilizar como versión final. Casi todos los metales comunes, como el aluminio, el acero y el latón, se pueden procesar con herramientas CNC. Hay poca diferencia en las piezas metálicas mecanizadas entre prototipos y productos formales.
Además del mecanizado CNC, las nervaduras y el orificio pasante se mecanizaron mediante electroerosión por hilo. Wayken es capaz de combinar fresado CNC de 3 o 5 ejes con procesos adicionales como electroerosión y electroerosión por hilo. Podemos llevar a cabo procesos de mecanizado CNC de aluminio eficientes y precisos, especialmente para el mecanizado típico de superficies de aluminio.
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Ejemplo tres: Diseño de prototipos para moldeo por inyección rápida con herramientas rápidas
Este es un diseño de prototipo para un marco de iluminación para un automóvil. También se podrían haber producido 100 piezas de plástico utilizando otros métodos de fabricación más económicos, como la fundición al vacío. La razón para elegir herramientas rápidas fue que el desarrollador quería piezas que pudieran resistir pruebas industriales y que tuvieran propiedades suficientemente buenas y cercanas a las de los productos finales. Además, se pueden producir piezas de mecanizado rápido en poco tiempo y a un coste relativamente bajo en comparación con los moldes tradicionales.
En Wayken, para todos los proyectos de moldeo por inyección rápida, creamos el DFM antes del uso de herramientas y se lo proporcionamos a los clientes para que comprendan el análisis de riesgos y modifiquen los archivos CAD de acuerdo con las sugerencias. Antes de producir las piezas, enviamos muestras a los clientes para confirmar la calidad y comenzar la producción hasta que los clientes reconozcan la calidad.
Si quieres saber más sobre los proyectos de creación de prototipos de Wayken, puedes contactarme en (email protected). Acepto todas las preguntas sobre proyectos de creación de prototipos, no solo cotizaciones.
