Po ukończeniu rysunków projektowych lub projektu nowego produktu – przed wprowadzeniem go na rynek – pierwszą rzeczą, którą należy sprawdzić, jest to, czy produkt ten jest odpowiedni na rynku. Warto również sprawdzić, czy występują jakieś różnice między rysunkami projektowymi a rzeczywistym produktem, a także czy projekt jest racjonalny. Na tym etapie zdecydowanie zaleca się stworzenie modelu prototypowego.

Czym jest model prototypowy?

Mówiąc najprościej, model prototypowy to jeden lub więcej modeli fizycznych wykonanych na podstawie projektu produktu lub rysunków konstrukcyjnych, bez konieczności tworzenia form. Służy on jako szablon funkcjonalny do sprawdzenia wyglądu i wykonalności konstrukcyjnej produktu.

Rodzaje modeli prototypowych

Ręcznie robione prototypy:

Są to głównie prototypy na wczesnym etapie, wykonywane ręcznie. Ta metoda jest obecnie rzadko stosowana, ponieważ w dużej mierze opiera się na ręcznym rzemiośle i często nie spełnia wymagań dotyczących rozmiaru i wyglądu.

Prototypy CNC:

Są one wytwarzane głównie przy użyciu maszyn CNC i można je podzielić na dwa rodzaje: szybkie prototypowanie (RP) z wykorzystaniem technologii laserowej lub addytywnej oraz prototypy wytwarzane metodą obróbki CNC.

Zalety prototypów CNC

Prototypy RP:

Prototypy RP są szybkie w produkcji, ponieważ wykorzystują głównie technologię układania warstwowego. Jednak wykończenie powierzchni jest zazwyczaj szorstkie, a tej metody nie można stosować w przypadku produktów o cienkich ściankach.

Prototypy obrabiane CNC:

Prototypy CNC oferują wysoką precyzję i doskonałą jakość powierzchni. Powierzchnię można dodatkowo poddać obróbce poprzez malowanie, sitodruk lub inne procesy wykończeniowe, dzięki czemu jest niemal identyczna z produktem końcowym. Prototypy CNC można formować bezpośrednio na tworzywach sztucznych, co pozwala lepiej spełniać wymagania produktu. Z tych powodów prototypy CNC stały się powszechne w branży produkcji prototypów.

Klasyfikacja prototypów według materiału

Prototypy plastikowe:

Głównymi materiałami są ABS i inne elastyczne tworzywa sztuczne. Są one szeroko stosowane w popularnych nowych produktach, takich jak telefony komórkowe, obudowy monitorów, konsole do gier itp.

Prototypy metalowe:

Prototypy te, wykonane głównie ze stopów aluminium i magnezu lub innych metali, są wykorzystywane w produktach wyższej klasy, takich jak obudowy laptopów, odtwarzacze CD, odtwarzacze MP3 i MP4 oraz inne domowe urządzenia elektroniczne.

Próbki formowane dla produktów o wysokiej wartości:

Drogie produkty, takie jak smartfony i aparaty cyfrowe, zazwyczaj wymagają form przed wprowadzeniem na rynek, zwanych próbkami smartfonów lub aparatów. Proces formowania zazwyczaj obejmuje:

Zachowano oryginalny wygląd zewnętrzny telefonu na podstawie jego modelu 3D, jednocześnie upraszczając strukturę wewnętrzną, aby spełnić wymagania funkcjonalne klientów.

Wykorzystując masowo produkowane procesy wykańczania powierzchni, takie jak sitodruk, malowanie natryskowe i galwanizacja, możemy odtworzyć wygląd rzeczywistego produktu, osiągając ponad 80% podobieństwa.

Drogie wykończenia, takie jak szczotkowanie metalu lub IMD, są zwykle zastępowane tańszymi alternatywami, takimi jak tłoczenie na gorąco lub lustrzany srebrny sitodruk, aby obniżyć koszty.

Jeżeli klienci nie mają specjalnych życzeń, rdzenie form wykonuje się zazwyczaj z powszechnie dostępnych materiałów, na przykład ze stali 718.