Prototipazione rapida per ogni fase dello sviluppo del prodotto

Postato su martedì 15 novembre 2022 Da Protolabs

Il tempo di messa sul mercato è vitale per il proprio vantaggio competitivo.  Tuttavia, la decisione di saltare la fase di prototipazione rappresenta un rischio enorme che potrebbe comportare costi di produzione o una perdita di entrate e reputazione se si sbaglia il prodotto.  Diamo qui un breve sguardo alle diverse opzioni di prototipazione rapida disponibili e a quando ciascuna di esse potrebbe essere adatta per il prossimo progetto di sviluppo.

Quale tecnologia di prototipazione si sceglierà esattamente dipenderà da dove ci si trova nel ciclo di sviluppo del prodotto.  All'inizio si potrebbe aver bisogno di un prototipo per rappresentare semplicemente un'idea per l'approvazione iniziale, ma, mentre ci si muove lungo il processo di sviluppo si devono considerare forma, funzione, come funzionerà e quanto facilmente viene prodotto quando arriva in produzione.

I produttori intelligenti tengono sempre d'occhio il prodotto finale. La prototipazione rapida è utile per perfezionare il design, la funzionalità, testare il prodotto in azione e per la conformità normativa.  A volte si potrebbe anche voler testare sul mercato il nuovo prodotto prima di impegnarsi nella produzione finale; a questo punto i confini tra produzione in piccoli lotti e prototipazione diventano sfumati.

Chiaramente ci sono molti motivi per procedere alla prototipazione e spesso comporta una serie di iterazioni e tecnologie diverse mentre ci si muove attraverso le fasi di sviluppo.  La cosa principale è che, nel corso degli anni, la prototipazione rapida si è evoluta ed è diventata più rapida.

 

Scelta della tecnologia giusta al momento giusto

 

Molte persone pensano alla stampa 3D quando si tratta di prototipazione rapida ed è una tecnologia utilizzata spesso.  In effetti, si è evoluta al punto di essere utilizzata anche per produzioni di piccoli lotti.  Ma non è l'unico processo utilizzato per la prototipazione.

In Protolabs utilizziamo, ad esempio, i seguenti processi:

  • Multi Jet Fusion (MJF)
  • Sinterizzazione laser selettiva (SLS)
  • Stereolitografia
  • Sinterizzazione laser diretta dei metalli
  • PolyJet
  • Lavorazione CNC
  • Stampaggio a iniezione.

I primi cinque processi sono tecnologie di fabbricazione additiva e cerchiamo sempre di aggiungere a questo elenco; mentre i secondi due sono chiaramente processi di produzione diversi, ma entrambi offrono opzioni diverse per il processo di prototipazione rapida.

Le prime fasi di un progetto, in genere, includono sviluppo del concetto, progettazione iniziale e convalida del prodotto e alcuni test per l'estetica e la funzionalità.  Qui la velocità di consegna è fondamentale e la stampa 3D potrebbe essere l'opzione scelta, ma non di tratta di una scelta definitiva.  Anche all'interno del mondo della produzione additiva vi sono diverse tecnologie, tutte che offrono opzioni diverse a prezzi diversi. In definitiva, conviene lavorare con un fornitore che offre un'ampia scelta e buoni consigli.

Di solito, si avrà bisogno di da uno a cinque pezzi per la prototipazione iniziale del concetto, dopodiché la stampa 3D o la lavorazione CNC sarebbero la scelta più ovvia.  Se le esigenze passano a centinaia di pezzi, si può anche considerare lo stampaggio a iniezione rapida come processo.

Ognuna delle tecnologie di produzione costituirà un compromesso e si dovrà pensare alla velocità, al costo e al livello d'informazioni di cui si ha bisogno nelle fasi iniziali.  Ad esempio, si potrebbe aver bisogno di prototipare un pezzo utilizzando la stampa 3D, ma è necessario essere consapevoli di come verrà prodotta. Ciò potrebbe richiedere una modifica nella tecnologia in seguito affinché i prototipi di pre-produzione utilizzino lo stesso materiale e processo di produzione.

Prototipazione in fase successiva

Dopo aver convalidato i prototipi per adattamento, forma, funzione ed estetica, è necessario ottimizzare la fabbricabilità.  A questo punto passerai a una forma di processo per produzione finale.

Per lo stampaggio a iniezione si potrebbe voler modificare i progetti di prototipi in modo da poter produrre utensileria di stampaggio più rapidamente o a costi contenuti.  Similmente si vorrà ottenere una modellabilità ottimale.  Un buon esempio è la modifica dell'angolo di sformo di uno stampo che può fornire miglioramenti significativi nell'espulsione dei pezzi per migliorare la finitura superficiale e la velocità di battuta.

In pratica, un fornitore aiuterà nella progettazione di uno stampo e suggerirà delle modifiche per renderlo possibile o migliorarne il design.  In Protolabs abbiamo automatizzato questa procedura in modo che quando si carica il file CAD per lo stampaggio a iniezione si riceverà un preventivo e un progetto per l'analisi di fabbricabilità entro poche ore.