Una volta completati i disegni di progetto o finalizzato il design di un nuovo prodotto, prima di lanciarlo sul mercato, la prima cosa da verificare è la sua fattibilità. È inoltre importante controllare se vi siano differenze tra i disegni e il prodotto reale, o se il design sia realistico. In questa fase, è fortemente consigliato realizzare un prototipo.

Che cos'è un modello prototipo?

In parole semplici, un modello prototipo è uno o più modelli fisici realizzati sulla base del progetto del prodotto o dei disegni strutturali, senza la creazione di stampi. Serve come modello funzionale per verificare l'aspetto e la fattibilità strutturale del prodotto.

Tipologie di modelli prototipo

Prototipi realizzati a mano:

Si tratta principalmente di prototipi in fase iniziale, realizzati a mano. Questo metodo è raramente utilizzato oggigiorno perché si basa fortemente sulla lavorazione manuale e spesso non soddisfa i requisiti di dimensioni e aspetto.

Prototipi CNC:

Questi vengono prodotti principalmente utilizzando macchine a controllo numerico (CNC) e possono essere suddivisi in due tipologie: prototipazione rapida (RP) tramite tecnologie laser o additive e prototipi realizzati con macchine a controllo numerico (CNC).

Vantaggi dei prototipi CNC

Prototipi RP:

I prototipi realizzati con la prototipazione rapida (RP) sono veloci da produrre perché utilizzano principalmente la tecnologia di sovrapposizione a strati. Tuttavia, la finitura superficiale è generalmente ruvida e questo metodo non può essere utilizzato per prodotti con pareti sottili.

Prototipi realizzati con macchine a controllo numerico (CNC):

I prototipi CNC offrono elevata precisione ed eccellente qualità superficiale. La superficie può essere ulteriormente trattata con verniciatura, serigrafia o altri processi di finitura, rendendola pressoché identica al prodotto finale. I prototipi CNC possono essere realizzati direttamente su materiali plastici, soddisfacendo al meglio i requisiti del prodotto. Per questi motivi, i prototipi CNC sono diventati la soluzione principale nel settore della prototipazione.

Classificazione dei prototipi in base al materiale

Prototipi in plastica:

I materiali principali sono ABS o altre plastiche flessibili. Questi sono ampiamente utilizzati per nuovi prodotti di successo come telefoni cellulari di base, custodie per monitor, console per videogiochi, ecc.

Prototipi in metallo:

Realizzati principalmente in leghe di alluminio-magnesio o altri metalli, questi prototipi vengono utilizzati per prodotti di fascia alta come chassis per laptop, lettori CD, lettori MP3 e MP4 e altri dispositivi elettronici per la casa.

Campioni stampati per prodotti di alto valore:

Prodotti costosi come smartphone e fotocamere digitali richiedono solitamente la realizzazione di stampi prima del lancio sul mercato, denominati campioni di smartphone o di fotocamera. Il processo di stampaggio in genere prevede:

Mantenendo il design esterno originale del modello 3D del telefono, semplificando al contempo le strutture interne per soddisfare i requisiti di funzionalità del cliente.

Utilizzando processi di finitura superficiale producibili in serie come la serigrafia, la verniciatura a spruzzo e la galvanica, è possibile replicare l'aspetto del prodotto reale, ottenendo una somiglianza superiore all'80%.

Le finiture costose come la spazzolatura metallica o l'IMD vengono solitamente sostituite da alternative più economiche come la stampa a caldo o la serigrafia argento a specchio per ridurre i costi.

Se i clienti non hanno richieste particolari, le anime degli stampi sono generalmente realizzate con materiali comuni come l'acciaio 718.