Lo sviluppo di idee in prodotti reali richiede una pianificazione accurata, attraverso la quale la prototipazione in plastica emerge come una fase essenziale. Ingegneri e progettisti utilizzano i prototipi in plastica per verificare il funzionamento degli oggetti e rivedere l'estetica dei prodotti, raccogliendo le risposte dei clienti prima di procedere alla produzione finale. La tecnica dei prototipi di prodotto della First Mold offre molteplici funzioni che consentono la valutazione delle prestazioni funzionali e la presentazione agli investitori. Il metodo consente di ricevere i consumatori per garantire lo sviluppo ottimale del design e la chiarezza del flusso di lavoro di approvvigionamento.
Le aziende producono prototipi di alta qualità che corrispondono fedelmente ai prodotti finali grazie a diversi metodi di produzione di prototipi in plastica. Alcune tecniche standard di Firstmold includono la stampa 3D, la lavorazione CNC e lo stampaggio rapido a iniezione. La soluzione diventa più conveniente ed efficiente quando le aziende selezionano materiali e tecniche di prototipazione appropriati, in quanto riducono le spese di produzione e minimizzano i rischi. Il processo completo per i prototipi in plastica è composto da quattro sezioni chiave, tra cui la definizione dello scopo e la selezione dei materiali. Si passa poi al collaudo prima di raggiungere il punto di ottimizzazione finale.
Perché avete bisogno di un prototipo in plastica?
Ingegneri e progettisti utilizzano i prototipi in plastica per collegare i loro concetti tra i processi di progettazione e la produzione su larga scala. Una versione fisica del prodotto consente ai team di valutarne l'aspetto, la capacità di funzionamento e la prontezza di produzione durante le prime fasi di sviluppo. Questa procedura proattiva aiuta i progettisti a perfezionare i loro prodotti e a ridurre i rischi di produzione, riducendo al minimo le spese per errori evitabili e garantendo una migliore transizione dallo sviluppo alla produzione. Ecco alcuni dei motivi per cui i prototipi in plastica sono utili.
Visualizzazione del progetto
Un prototipo trasforma i progetti digitali in punti di contatto fisici, perché i progettisti usano i prototipi per valutare l'estetica, l'ergonomia e la presenza della forma nelle interazioni pratiche. Le interazioni con i modelli fisici consentono ai progettisti di riconoscere i problemi di progettazione, ottimizzare le dimensioni dei prodotti e migliorare l'usabilità prima della produzione. Il collaudo del prototipo attraverso la valutazione pratica consente di verificare la qualità del prodotto per quanto riguarda la funzionalità del progetto, gli standard estetici e l'identificazione di problemi legati alla costruzione o ai materiali. L'approccio di prova fisico fornisce ai progettisti osservazioni sulle condizioni del mondo reale che la sola modellazione digitale non è in grado di rilevare. Lo sviluppo della qualità del prodotto e dell'esperienza dell'utente, insieme all'efficienza, è possibile attraverso misure di prototipazione iterativa.
Test e perfezionamento
Gli ingegneri possono accedere alle possibilità di valutazione operativa del mondo reale producendo modelli prototipo in plastica. Gli ingegneri testano la resistenza alla durata e il comportamento del materiale per convalidare che il progetto soddisfi gli standard di prestazione. I test nelle prime fasi di produzione consentono agli ingegneri di scoprire i punti deboli, evitando così la comparsa di problemi significativi durante i cicli di sviluppo successivi. I test sui prototipi in plastica consentono agli ingegneri di migliorare la resistenza strutturale, selezionando materiali migliori per i loro prodotti e migliorando il progetto attraverso un'analisi oggettiva dei dati. Le modifiche rapide alla progettazione migliorano l'affidabilità e l'efficienza, producendo un prodotto finale più potente. Il processo di valutazione ripetuta assicura che il progetto funzioni secondo le specifiche per passare alla produzione su scala reale.
Ottimizzazione della funzionalità
Lo scopo di un prototipo è verificare il funzionamento dei componenti, convalidando l'adattamento e l'allineamento precisi e controllando le prestazioni del sistema. La valutazione della funzionalità e l'identificazione dei problemi portano gli ingegneri a implementare le modifiche necessarie. Il miglioramento della qualità del prodotto, con una maggiore efficienza e fruibilità, diventa possibile grazie al perfezionamento del progetto prima di avviare la produzione di massa.
Migliorare la producibilità
Le operazioni di produzione introducono spesso problemi di produzione inaspettati. Quando i produttori realizzano un prototipo in plastica, individuano i problemi di produzione derivanti dalla variabilità dei materiali e dalle complessità dimensionali. Gli ingegneri risolvono i problemi di produzione in anticipo grazie alla prevenzione precoce, per semplificare i metodi di produzione e ridurre al minimo i costosi ritardi.
Scenari di applicazione dei prototipi in plastica in diversi settori industriali
Applicazione nell'industria automobilistica
Le aziende automobilistiche si affidano a prototipi in plastica per simulare i futuri componenti interni ed esterni. Il team di ingegneri si avvale dell'analisi degli elementi finiti (FEA) e di test reali sul campo per valutare come le parti si incastrano tra loro, quanto dureranno e quanto resteranno solide.
Gli ingegneri addetti ai test valutano le proprietà meccaniche dei componenti, tra cui la resistenza alla trazione, agli urti e all'espansione termica, per convalidare la resistenza dei materiali ai fattori di stress e alle variazioni di temperatura. I test sui prototipi rivelano potenziali problemi come la deformazione e il ritiro, nonché la debolezza delle parti nei prodotti realizzati con lo stampaggio a iniezione, in modo da poter migliorare la progettazione dello stampo. Gli ingegneri utilizzano simulazioni di fluidodinamica computazionale (CFD) come parte del loro lavoro per ottimizzare l'aerodinamica dei componenti esterni.
I test dimostrano come i componenti si integrano con i sistemi esistenti per consentire la connettività e l'interoperabilità senza soluzione di continuità tra tutti i dispositivi di fissaggio, gli adesivi e gli assemblaggi elettronici. I produttori di prodotti riducono gli scarti di produzione e aumentano l'efficienza operativa e le prestazioni dei veicoli modificando i progetti durante lo sviluppo iniziale del prodotto.
Applicazione nell'industria medica
Il lavoro degli ingegneri medici produce prototipi in plastica che aiutano a far progredire i dispositivi medici e gli strumenti chirurgici durante le loro fasi di creazione. I team di produzione conducono valutazioni di biocompatibilità ed eseguono test sulle proprietà delle plastiche medicali per la sicurezza dei materiali e gli standard di prestazione. Il personale sanitario e i chirurghi possono valutare l'ergonomia del design attraverso i prototipi, perché i dispositivi consentono di verificare l'effettiva usabilità e il comfort.
Gli ingegneri valutano le capacità di allungamento, la resistenza e le caratteristiche di movimento per ottenere specifiche esatte. La combinazione di tecniche di lavorazione CNC e di produzione additiva accelera lo sviluppo di impianti personalizzati, dispositivi medici diagnostici e protesi attraverso la prototipazione rapida. Gli ingegneri che perfezionano i prototipi migliorano gli standard di sicurezza medica e la precisione delle procedure, parallelamente ai progressi nello sviluppo di prodotti medici.
Elettronica di consumo
La valutazione degli involucri e dei pulsanti dell'elettronica di consumo e dei loro componenti si basa su prototipi in plastica come strumenti utilizzati dagli ingegneri. Essi verificano l'adattamento, la durata e le proprietà di dissipazione del calore per garantire prestazioni e affidabilità.
I vantaggi dei prototipi includono i test sui materiali, che confermano la resistenza agli urti e i parametri di stabilità strutturale. Gli ingegneri controllano le reazioni tattili dei pulsanti per assicurarsi che gli utenti ottengano risposte coerenti attraverso interazioni tattili uniformi.
L'ottimizzazione delle prestazioni dell'alloggiamento elettronico avviene attraverso programmi di simulazione della temperatura, che migliorano il flusso d'aria del sistema e la gestione del calore. Il design dei componenti a scatto e a vite migliora grazie alle tecniche di prototipazione per migliorare gli approcci di assemblaggio. I produttori che risolvono i problemi di progettazione durante la produzione creano prodotti di qualità eccellente, aumentando la durata e rendendo più efficace la produzione di massa.
Aerospaziale
Anche gli ingegneri che lavorano nella progettazione aerospaziale e sviluppano prototipi in plastica per la costruzione di componenti leggeri dimostrano di aver migliorato le caratteristiche prestazionali. I test sul fumo valutano tre componenti: aerodinamica, resistenza strutturale e tolleranza termica ai fini dell'affidabilità.
La produzione di componenti complessi con metodi additivi genera prototipi rapidi che riducono gli scarti di prodotto e i tempi di produzione. Gli ingegneri eseguono test di resistenza alla trazione, alla fatica e allo smorzamento delle vibrazioni per migliorare la durata.
Le simulazioni di fluidodinamica computazionale (CFD) consentono agli ingegneri di migliorare le prestazioni dei componenti critici attraverso la gestione del flusso d'aria e la valutazione del controllo termico. I prototipi consentirebbero ai ricercatori di identificare la portata dell'interazione tra componenti, metallo e materiali compositi.
La selezione dei materiali è uno degli aspetti critici dell'industria aerospaziale. La scelta corretta dei materiali, come i prototipi in plastica, aumenta la produttività. Tali materiali possono contribuire a ridurre il peso degli aerei, aumentando così l'efficienza operativa dell'industria aerospaziale.
Applicazione per le attrezzature industriali
I prototipi in plastica funzionano bene nella produzione industriale grazie alle loro ampie applicazioni. La maggior parte delle attrezzature di fabbrica dipende da livelli di precisione precisi. I difetti delle macchine sono all'origine della maggior parte degli incidenti segnalati negli impianti industriali. La determinazione di questi tre elementi chiave è essenziale per gli ingegneri quando progettano le macchine. I prototipi in plastica sono strumenti necessari quando vengono utilizzati in queste applicazioni.
I materiali plastici consentono di testare e definire il funzionamento delle apparecchiature industriali, che funzionano al meglio in condizioni di calore termico e attrito intenso. L'impiego di metodi di affinamento durante la progettazione dei componenti consente di migliorare la meccanica dell'assemblaggio e di ridurre l'attrito, con conseguente aumento della resa meccanica. L'analisi FEA consente alle industrie di individuare le aree in cui i prodotti possono guastarsi prima della loro vita utile prevista.
Fasi di creazione di un prototipo in plastica
Fase 1: Definizione di obiettivi e requisiti
L'obiettivo corretto è un elemento essenziale della progettazione ingegneristica. Per creare i prototipi in plastica, gli ingegneri devono iniziare a definire il loro obiettivo. L'obiettivo può essere collegato ai requisiti del prototipo. L'obiettivo deriva dal problema che il prototipo deve risolvere. Le capacità di esame dei prototipi per i test dipendono in larga misura dall'allineamento delle loro proprietà meccaniche con quelle previste nel prodotto finale. L'obiettivo principale dei prototipi di dimostrazione visiva è quello di ottenere un'elevata qualità superficiale e dettagli precisi dei componenti. I prototipi con feedback dell'utente richiedono un miglioramento dell'ergonomia e dell'aspetto: una progettazione efficiente deriva dalla determinazione iniziale dello scopo primario.
I limiti finanziari del progetto determinano i materiali da utilizzare, le tecniche di produzione e le spese per le attrezzature. La scelta tra stampa 3D e lavorazione CNC dipende dai requisiti di volume dei prototipi, ma lo stampaggio a iniezione è diventato essenziale per la produzione di grandi volumi. La scelta di metodi di produzione convenienti che non influiscono sulla qualità del prodotto porta alla sostenibilità economica. Di seguito è riportata l'equazione per determinare il costo totale della creazione del prototipo.
Ctotale=Cm+Cp+Cpp
Ctotale è il costo totale, Cm è il costo delle materie prime, Cp è il costo di elaborazione e Cpp è la spesa di post-elaborazione.
Una tempistica studiata per essere realistica aiuta a mantenere l'avanzamento del progetto. Il progetto deve definire i vincoli temporali per tutte le fasi di sviluppo, dalla progettazione alla produzione fino al collaudo. L'intero calendario di produzione dipende dai tempi di acquisizione dei materiali, dalle operazioni di lavorazione e dalle attività di post-lavorazione. Il tempo totale del progetto è dato da:
Ttotale=Td+Tm+Tt
Ttotale è il tempo di progettazione, Tm è il tempo di produzione e Tt è il tempo di prova.
Fase 2: progettazione e modellazione 3D
Il livello di precisione di un modello 3D stabilisce tutti gli standard qualitativi critici necessari per produrre prototipi in plastica di successo. Il programma software Computer-Aid Design (CAD) consente agli ingegneri di creare prototipi migliorati utilizzando gli strumenti dell'applicazione. Un progetto che è stato sottoposto a un'adeguata ottimizzazione consente di fabbricare i prodotti in modo efficiente, offrendo prestazioni eccellenti a un prezzo ragionevole.
Scegliere il giusto software CAD
Una buona produzione di prototipi dipende da programmi CAD avanzati che consentono agli ingegneri di progettare modelli 3D precisi.
SolidWorks offre ai suoi utenti solide capacità di modellazione parametrica per i progetti meccanici e industriali, ma Fusion 360 dà il meglio di sé quando viene utilizzato per i modelli di superficie che richiedono la collaborazione nel cloud. Il software offre le migliori funzionalità per le applicazioni di disegno 2D e di semplice modellazione 3D. I due programmi, CATIA e NX, servono per applicazioni industriali e automobilistiche di alta precisione grazie alle loro potenti capacità. L'uso della modellazione basata sulle caratteristiche nella progettazione consente agli sviluppatori di stabilire vincoli geometrici, impostare tolleranze e definire l'intento progettuale, creando così prototipi in plastica solidi e producibili.
Ottimizzare la producibilità
La creazione di un prototipo in plastica fabbricabile riduce i problemi di produzione e le spese di produzione. Il fattore principale da considerare durante la progettazione è la riduzione delle strutture non supportate e delle sporgenze. Qualsiasi sporgenza angolare oltre i 45 gradi nelle parti stampate in 3D richiede strutture di supporto che causano un elevato spreco di materiale e tempi di procedura post-stampa. Il limite accettabile per gli angoli di sporgenza raggiunge il massimo a:
θmassimo≈45°
Gli angoli autoportanti o i filetti di progetto devono essere integrati ogni volta che le sporgenze diventano inevitabili per ridurre al minimo la necessità di sostegno. L'esame corretto dello spessore delle pareti assume un'importanza fondamentale, poiché le pareti di bassa qualità finiscono per deformarsi o rompersi quando sono sottoposte a sollecitazioni. Durante i processi di produzione, mantenere i requisiti minimi per le specifiche della circonferenza del materiale.
Processo | Spessore minimo della parete (mm) |
---|---|
Stampa 3D FDM | 1.2 - 2.0 |
Stampa 3D SLA | 0.6 - 1.0 |
Stampaggio a iniezione | 1.0 - 3.0 |
Colata sotto vuoto | 1.5 - 3.5 |
Mantenendo uno spessore uniforme delle pareti è possibile ottenere un raffreddamento equilibrato e uno sviluppo delle sollecitazioni inferiore. È necessario utilizzare correttamente i rinforzi delle nervature per contrastare la debolezza delle sezioni sottili senza produrre un peso inutile del materiale. La formazione di angoli interni acuti porta a un accumulo di stress localizzato, aumentando la possibilità di rottura del materiale. I filetti sono d'accordo nel distribuire le sollecitazioni in tutto il materiale. Il calcolo del fattore di concentrazione delle sollecitazioni (SCF) è il seguente:
Kt=1+2(r/d)
I residenti richiedono che il raggio di raccordo sia r e lo spessore della sezione sia d. Il raggio di raccordo minimo raccomandato per le parti stampate a iniezione è pari a 0,5× lo spessore della parete per migliorare la durata del componente e ridurre il rischio di guasto.
Garantire resistenza, estetica e funzionalità
Gli ingegneri che si occupano della produzione di prototipi in plastica devono stabilire metodi di integrità strutturale, costruendo al contempo capacità di test estetici e funzionali. L'analisi agli elementi finiti (FEA) permette di simulare le forze fondamentali, consentendo ai ricercatori di valutare le distribuzioni delle sollecitazioni di Von Mises in tutto il sistema.
σv=√[(σ1-σ2)2+(σ2-σ3)2+(σ3-σ1)2]/2
Dove σ1, σ2, e σ3 sono le sollecitazioni principali. Il materiale si rompe solo se la sollecitazione rimane al di sotto del suo limite di snervamento (σ_yield).
Le texture superficiali applicate ai pezzi riducono le imperfezioni dei componenti stampati a iniezione e, insieme alle finiture materiche, risolvono i problemi di abbagliamento e le macchie di impronte digitali. I prototipi visivi necessitano di trattamenti di finitura, tra cui procedure di rivestimento o lucidatura, per ottenere una qualità avanzata.
Fase 3: scegliere un metodo di prototipazione
Esistono diverse tecniche per eguagliare la velocità, la precisione e l'economicità dei processi di prototipazione plastica. I metodi di stampa tridimensionale FDM SLA e SLS forniscono tecniche di produzione per la realizzazione di parti in plastica.
Queste tecniche producono forme complesse e cicli di sviluppo accelerati. Questa soluzione, rapida ed economica, è perfetta per la produzione simultanea di pochi articoli. La lavorazione CNC è il metodo principale per la produzione di prototipi di alta precisione, in quanto offre un'eccellente durata e precisione con capacità di ripetibilità, rendendola ideale per i test funzionali e la convalida meccanica.
Le aziende, tra cui First Mold, traggono vantaggio dalle iniezioni di utensili rapidi come forma di produzione di prototipi in plastica. Questa tecnologia migliora lo sviluppo di produzioni di massa di alta qualità. Le organizzazioni beneficiano di prezzi competitivi per le esigenze di produzione. Per la produzione di piccoli lotti, il processo di colata sottovuoto genera risultati eccezionali perché riproduce le specifiche dello stampaggio a iniezione, offrendo al contempo varie scelte di materiali flessibili.
Metodo di prototipazione | Il migliore per | Vantaggi |
---|---|---|
Stampa 3D (FDM/SLA/SLS) | Geometrie complesse, iterazione rapida | Veloce, a basso costo per piccoli lotti |
Lavorazione CNC | Componenti di alta precisione | Durevole, preciso e ripetibile |
Stampaggio a iniezione (attrezzaggio rapido) | Prototipi per la produzione di massa | Alta qualità e convenienza per grandi volumi |
Colata sotto vuoto | Produzione a basso volume | Imita i pezzi stampati a iniezione con un elevato livello di dettaglio |
Fase 4: Selezione del materiale
La scelta della plastica appropriata determina il successo nell'ottenere le caratteristiche meccaniche, il comportamento termico e le qualità estetiche richieste nei prototipi in plastica. I componenti dell'elettronica di consumo e dell'industria automobilistica utilizzano l'acrilonitrile butadiene stirene (ABS) come materiale d'elezione perché offre una forza eccezionale e una forte resistenza agli urti.
Materiale | Proprietà | Applicazioni |
---|---|---|
ABS | Resistente agli urti, forte | Elettronica di consumo, componenti per autoveicoli |
PLA | Biodegradabile, facile da stampare | Modelli concettuali, prototipi |
PC | Ad alta resistenza, resistente al calore | Dispositivi medici, componenti automobilistici |
Nylon | Resistente all'usura, flessibile | Ingranaggi, parti industriali |
Fase 5: fai da te vs. outsourcing
La scelta di realizzare il prototipo in plastica all'interno della linea di produzione dell'organizzazione o di esternalizzarlo da altri produttori dipende da numerosi fattori. Mentre Fastmold si occupa della produzione di questi prodotti, alcune delle diverse parti vengono esternalizzate. In qualità di ingegnere, è necessario valutare i fattori di produzione, tra cui la disponibilità dei materiali, i tempi di produzione e l'urgenza del prodotto.
Ad esempio, con una linea di produzione e macchinari ben definiti, First Mold considera principalmente il fai-da-te piuttosto che l'outsourcing. Le fasi iniziali dello sviluppo e le modifiche rapide del progetto mostrano le migliori prestazioni per il metodo di prototipazione fai-da-te. È possibile utilizzare le stampanti 3D o le macchine CNC disponibili per eseguire la prototipazione all'interno della propria organizzazione, il che offre un controllo migliore e risultati più rapidi a un livello di budget simile. Le tecniche fai-da-te mostrano debolezze nella produzione di componenti con alta precisione, tolleranze strette e prestazioni avanzate dei materiali.
Per la produzione di prototipi in plastica che richiedono un'elevata precisione, caratteristiche geometriche complesse e una qualità di livello industriale, si devono scegliere produttori professionali. I fornitori specializzati superano le attrezzature interne fornendo capacità di lavorazione CNC ad alta precisione, stampaggio a iniezione e stampa 3D di livello industriale. I produttori esperti consentono ai clienti di accedere a numerosi materiali e a diverse opzioni di finitura e metodi di post-elaborazione attraverso l'outsourcing. Il processo di pianificazione dell'outsourcing richiede attenzione, perché i diversi fornitori hanno tempi di consegna e strutture di costo differenti.
L'acquisizione di fornitori per l'outsourcing richiede una valutazione incentrata sugli elementi di prezzo, sui tempi di costruzione e sulle capacità di produzione, nonché sulle testimonianze dei consumatori. Verificate che il produttore operi secondo gli standard del settore e che offra consegne costanti per tutto il periodo di tempo prestabilito.
Fase 6: test e iterazione
La produzione di prototipi in plastica raggiunge un punto cruciale con il collaudo. I test dimostrano se il progetto soddisfa i requisiti funzionali. Il collaudo garantisce inoltre che il prodotto soddisfi i requisiti meccanici e gli standard estetici. La valutazione degli elementi chiave attraverso i test funzionali si avvale di simulazioni che riproducono le condizioni reali per individuare i punti deboli prima del rilascio del prodotto. Gli ingegneri utilizzano l'analisi degli elementi finiti (FEA) per prevedere come si distribuiranno le sollecitazioni e come si deformeranno gli oggetti nelle loro strutture. I test fisici consentono ai produttori di verificare l'integrità del prodotto attraverso prove di caduta e di resistenza alle sollecitazioni termiche dei materiali scelti.
Le opinioni dei clienti sulle funzioni del prodotto sono fondamentali per sviluppare un prototipo migliore. I test di laboratorio con gli utenti finali, gli ingegneri e le parti interessate dimostrano la preziosa capacità di identificare i problemi legati al sistema che influiscono sull'usabilità, rilevando allo stesso tempo le modifiche all'aspetto fisico, di facile utilizzo. I test sugli elementi di mobilità devono riguardare l'efficienza funzionale, la facilità di assemblaggio e la percezione tattile per soddisfare i requisiti del prodotto. Il prototipo beneficia di molteplici miglioramenti delle prestazioni grazie agli input diretti delle applicazioni reali, che si traducono in una maggiore usabilità da parte degli utenti finali.
La prima fase della strategia di miglioramento della progettazione prevede la raccolta di dati dal feedback ricevuto. Gli ingegneri modificano il modello CAD prima di generare la nuova versione, cambiando le tolleranze, migliorando le geometrie e implementando modifiche al progetto. Il perfezionamento iterativo del prodotto assicura che i produttori soddisfino le proprietà richieste. Questo processo elimina i possibili errori nel soddisfare le richieste dei clienti.
Risparmio sui costi nella prototipazione in plastica
Per ridurre le spese per i prototipi in plastica e allinearsi agli obiettivi del prototipo, è necessario scegliere innanzitutto materiali economici. I modelli concettuali rimangono economici nelle fasi iniziali di progettazione grazie all'utilizzo di materiali PLA e ABS, che offrono prestazioni eccellenti a fronte di spese ridotte. Quando si selezionano i materiali per prototipi funzionali, è fondamentale scegliere materiali che presentino caratteristiche di resistenza e fattori di costo e durata minimi.
Gli esperti utilizzano tecniche di ottimizzazione della progettazione scritta per ridurre i materiali durante la produzione e accelerare le operazioni di lavorazione, riducendo così i costi di produzione. Gli ingegneri raggiungono questi obiettivi semplificando gli elementi di supporto, uniformando le dimensioni delle pareti ed eliminando ogni componente hardware.
Per ridurre al minimo le spese, la scelta di tecnologie di prototipazione adeguate deve corrispondere alla quantità di produzione e al livello di complessità del progetto. I progetti tecnici di basso volume beneficiano della stampa 3D, mentre la produzione complessa ad alta precisione utilizza la lavorazione CNC. Quando la produzione industriale si affida ai produttori di prototipi in plastica, riceve competenze specializzate a prezzi scontati grazie all'accesso ad attrezzature di produzione avanzate. I fornitori devono essere valutati in base a questi fattori per ottenere le soluzioni migliori, combinando l'efficacia dei costi con una qualità eccellente e una consegna rapida.
Casi di studio e strumenti
L'utilizzo di tecniche di prototipazione in plastica consente di risparmiare in modo significativo sulla produzione industriale, secondo le applicazioni pratiche del settore. I costi di produzione di una startup di elettronica di consumo sono diminuiti di 40% grazie all'utilizzo di prototipi in plastica stampati in 3D nella prima fase di test. Grazie alle iterazioni di stampa FDM e SLA, l'azienda ha individuato difetti di progettazione problematici, che impedivano l'uso di costosi utensili per lo stampaggio a iniezione. L'implementazione precoce di questo approccio ha consentito di risparmiare sulle spese di produzione e di evitare inutili spese di attrezzaggio e rilavorazione, semplificando la preparazione alla produzione di massa.
SolidWorks e Fusion 360, insieme ad ANSYS, contribuiscono all'efficienza grazie al loro ruolo nelle simulazioni di modellazione CAD e nell'analisi strutturale. L'ottimizzazione dei materiali per la validità della progettazione e le prove di stress dei progetti diventano possibili grazie a questi strumenti durante il periodo di produzione, prima che inizi la produzione fisica. Il software di stima dei costi di produzione aiuta gli ingegneri a confrontare i costi dei prodotti tra i materiali e i metodi di produzione insieme ai fornitori per trovare la soluzione di prototipazione più economica.
Conclusione
Prima di passare alla produzione di massa, le aziende devono progettare prototipi in plastica che confermino la funzionalità e il design del prodotto attraverso i test e migliorino l'efficienza del processo di produzione. Le aziende raggiungono i requisiti dei prototipi definendo gli obiettivi, selezionando i materiali appropriati e utilizzando metodi di produzione della plastica adeguati per la creazione dei prototipi.
Ripetuti cicli di test e di miglioramento possono migliorare le prestazioni del prodotto e l'efficienza dei costi. Un'adeguata prototipazione di metodi plastici con risorse interne o produttori esterni contribuisce ad accelerare la velocità dell'innovazione e a ridurre i rischi per una transizione fluida dalle idee alla produzione di massa.