Um projeto de prototipagem é projetado para criar e modelar uma forma física para testar abordagens alternativas e validar o design. A prototipagem na análise e design de sistemas é repetida muitas vezes antes da criação do produto final. Podemos dizer, ou Wayken pode dizer, que quase todo novo produto precisa de seus exemplos de protótipo antes de ser apresentado ao público.
O que é um projeto de protótipo?
O modelo de prototipagem é um método de desenvolvimento de sistema no qual um protótipo é construído, testado e então revisado conforme necessário até que um protótipo aceitável seja alcançado a partir do qual o sistema ou produto completo possa agora ser desenvolvido. Embora os tipos de prototipagem nas diferentes fases de prototipagem possam variar em termos de material, escala e aplicações tecnológicas, a prototipagem evolutiva pode promover significativamente o surgimento do novo produto.
As técnicas de prototipagem geralmente podem ser divididas em três tipos: prototipagem rápida, usinagem CNC e ferramental rápido. Devido às suas vantagens únicas, cada técnica é mais adequada a diferentes situações. Eles geralmente podem ser considerados como três etapas de gerenciamento de projetos para projetos de prototipagem.
Três etapas principais para orientar projetos de prototipagem
Etapa 1: Prototipagem Rápida
Nos estágios iniciais dos projetos de prototipagem, a prototipagem rápida por meio da impressão 3D é uma maneira rápida, fácil e econômica de transformar o design de ideias de protótipos em objetos reais. Modelos de protótipos por meio de impressão 3D podem ser usados para criar inicialmente protótipos para apresentar um objeto semelhante ao design. Em geral, os modelos de protótipos criados através da impressão 3D costumam ser destinados a apresentações de curto prazo. Por exemplo, os designers precisam do modelo protótipo para fazer uma apresentação aos grupos focais e tornar o seu design mais convincente.
Optar pela impressão 3D faz sentido se os desenvolvedores precisarem de:
- Um modelo de protótipo de plástico de baixo custo;
- Peças com geometria muito complexa;
- Um tempo de processamento de 2 a 5 dias;
- Material especial
Etapa 2: usinagem CNC
A usinagem CNC pode produzir peças de alta precisão com excelentes propriedades físicas diretamente de um arquivo CAD. Os desenvolvedores realizam projetos de edição quando precisam de um modelo protótipo de seu novo design, não apenas para apresentação estética, mas também para testes funcionais. Fabricantes como a Wayken têm 20 anos de experiência no fornecimento de serviços de prototipagem CNC e estão equipados com máquinas de 3 e 5 eixos. Eles podem fornecer uma solução de usinagem combinada para projetos de prototipagem para obter peças de alta precisão e economizar custos.
Como regra geral, peças com geometria relativamente simples que podem ser fabricadas com esforço limitado usando um processo subtrativo geralmente devem ser usinadas em CNC, especialmente na produção de peças metálicas.
A CNC oferece maior precisão dimensional e produz peças com melhores propriedades mecânicas do que a impressão 3D, o que pode ajudar os desenvolvedores a testar as funções de seus projetos. O tempo de processamento geralmente é de 2 semanas em tempos de processamento curtos.
Etapa 3: Ferramentas Rápidas
Na maioria dos moldes, o ferramental rápido geralmente serve como uma ponte entre o protótipo e a produção, o que na moldagem por injeção pode ser a última etapa antes da produção em série. As ferramentas rápidas consistem em alumínio ou aço-carbono, uma base de molde e insertos de carregamento manual.
É adequado quando a moldagem por injeção tradicional é proibitivamente cara ou desnecessária para a peça ou volume necessário. É, portanto, uma forma perfeita de minimizar custos quando é necessário um pequeno lote para testes de mercado ou quando grandes quantidades não são necessárias no futuro.
A Wayken oferece duas opções de serviço de moldagem por injeção de ferramentas rápidas – uma é mais adequada para aqueles que exigem volumes menores de peças, muitas vezes associados à prototipagem, e a outra é adequada para aqueles que exigem volumes maiores de peças, comuns na produção de pequenas quantidades.
Por outro lado, o modelo protótipo produzido por impressão 3D apresenta desvantagens como escolha limitada de materiais, baixa resistência e baixa resistência às intempéries.
Este é um projeto de protótipo de caixa de alumínio com usinagem CNC de precisão. Neste caso, essas peças de alumínio com boas propriedades e alta precisão em testes funcionais podem ser utilizadas como versão final. Quase todos os metais comuns, como alumínio, aço e latão, podem ser processados com ferramentas CNC. Há pouca diferença nas peças metálicas usinadas entre protótipos e produtos formais.
Além da usinagem CNC, as nervuras e o furo passante foram usinados por eletroerosão a fio. Wayken é capaz de combinar fresagem CNC de 3 ou 5 eixos com processos adicionais, como EDM e EDM a fio. Podemos realizar o processo de usinagem CNC de alumínio eficiente e preciso, especialmente para usinagem típica de superfícies de alumínio.
Exemplos de protótipos de gerenciamento de projetos
-
Exemplo 1: Projeto de prototipagem de impressão 3D com SLA
Este é um modelo de protótipo de carro utilizado em apresentações de projetos, em escala reduzida em relação ao design original. Parece um produto novo. Imagine uma situação em que o designer está diante de um grupo focal e quer convencê-los das vantagens notáveis do seu design em relação a outros designs. Quando ele segura um modelo de protótipo em mãos, ele pode mostrar diretamente ao público seu design e torná-lo compreensível, o que dá ao público uma impressão profunda de sua palestra.
O protótipo do carro é feito de resina fotossensível, originalmente bege, e depois recebe acabamento com tinta brilhante em algumas áreas e serigrafia nas letras e logotipo. A propósito, a maior parte do pós-processamento dos protótipos é realizada manualmente, o que resulta em custos de mão-de-obra relativamente elevados.
-
Exemplo dois: Projeto de prototipagem feito de alumínio usinado CNC
Este é um projeto de protótipo de caixa de alumínio com usinagem CNC de precisão. Neste caso, essas peças de alumínio com boas propriedades e alta precisão em testes funcionais podem ser utilizadas como versão final. Quase todos os metais comuns, como alumínio, aço e latão, podem ser processados com ferramentas CNC. Há pouca diferença nas peças metálicas usinadas entre protótipos e produtos formais.
Além da usinagem CNC, as nervuras e o furo passante foram usinados por eletroerosão a fio. Wayken é capaz de combinar fresagem CNC de 3 ou 5 eixos com processos adicionais, como EDM e EDM a fio. Podemos realizar o processo de usinagem CNC de alumínio eficiente e preciso, especialmente para usinagem típica de superfícies de alumínio.
-
Exemplo três: Projeto de prototipagem para moldagem por injeção rápida com ferramentas rápidas
Este é um projeto de protótipo para uma moldura de iluminação de carro. 100 peças de plástico também poderiam ter sido produzidas usando outros métodos de fabricação mais econômicos, como a fundição a vácuo. A razão para escolher ferramentas rápidas foi que o desenvolvedor queria peças que pudessem resistir a testes industriais e tivessem propriedades suficientemente boas e próximas às dos produtos finais. Além disso, peças de ferramentas rápidas podem ser produzidas em pouco tempo e com um custo relativamente baixo em comparação com os moldes tradicionais.
Na Wayken, para todos os projetos de moldagem por injeção rápida, criamos o DFM antes da ferramentaria e oferecemos aos clientes para que eles entendam a análise de risco e modifiquem os arquivos CAD de acordo com as sugestões. Antes da produção das peças, enviamos amostras aos clientes para confirmar a qualidade e iniciar a produção até que a qualidade seja reconhecida pelos clientes.
Se você quiser saber mais sobre os projetos de prototipagem da Wayken, pode entrar em contato comigo pelo endereço de e-mail (e-mail protegido). Aceito todas as perguntas sobre projetos de prototipagem, não apenas citações.
