La creación rápida de prototipos, comúnmente realizada a través de la fabricación aditiva, permite a un diseñador desarrollar múltiples iteraciones de un prototipo sin el costo o el tiempo adicional que conlleva el uso de técnicas tradicionales de fabricación y diseño.
¿Cuáles son los diferentes tipos de prototipos rápidos?
La fidelidad de un prototipo, es decir, qué tan cerca el prototipo coincide con el producto final, varía según el proyecto, en un espectro de menor a mayor fidelidad.
¿Qué es la creación de prototipos de baja fidelidad?
Nos referimos a una menor fidelidad cuando un prototipo coincide vagamente con el producto final. El prototipo se puede utilizar para probar el ajuste o la función general sin optimizar el diseño en cuanto a peso, capacidad de fabricación o acabado. El prototipo también se puede usar para probar el diseño solo en áreas clave de interés para el diseñador o para crear una versión reducida del producto final. Una ventaja de los prototipos de menor fidelidad es que, por lo general, tardan mucho menos en imprimirse.
¿Qué es la creación de prototipos de alta fidelidad?
Nos referimos a una mayor fidelidad cuando un prototipo coincide estrechamente con el producto final, incluida la geometría, la tolerancia y las propiedades del material. Los prototipos de mayor fidelidad suelen tardar más en imprimirse y tienen costes asociados más elevados.
¿Cuál es la fidelidad adecuada para su prototipo?
El nivel de fidelidad apropiado para una iteración de diseño determinada depende de los objetivos generales del proyecto, la madurez del diseño y los intereses del diseñador. Determinar el nivel adecuado de fidelidad en la creación rápida de prototipos puede ahorrar tiempo en el proceso de diseño y también optimizar la asignación de recursos.
Para una sola iteración, se pueden considerar diferentes atributos del prototipo, como la geometría, las propiedades del material, el ajuste y el acabado, en diferentes niveles de fidelidad. Estas consideraciones afectan la fidelidad general del prototipo.
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¿Cuáles son los procesos más comunes de creación rápida de prototipos?
Este resumen de alto nivel presenta las técnicas comunes de fabricación aditiva que se utilizan normalmente en los procesos de creación rápida de prototipos.
La creación rápida de prototipos generalmente utiliza la fabricación aditiva para crear piezas de prueba, modelos o ensamblajes. Sin embargo, según los recursos disponibles y las necesidades del diseñador, se pueden utilizar otros procesos de fabricación más convencionales, como fresado, esmerilado o fundición.
Los procesos comunes de creación de prototipos se pueden dividir en cinco grupos:
Fotopolimerización en cuba
Fusión de lecho de polvo
Extrusión de materiales
Chorro
Chorro de aglomerante
Más información para cada proceso se detalla a continuación. Para obtener una descripción general de estos procesos de creación rápida de prototipos, obtenga más información sobre las tecnologías de fabricación aditiva. .
Fotopolimerización en tina
Una pieza se crea una capa a la vez mediante el uso de luz para convertir una resina de fotopolímero en un sólido.
La estereolitografía (SLA) puede producir piezas con una precisión dimensional muy alta y detalles intrincados. Sin embargo, generalmente son frágiles y sus propiedades mecánicas pueden degradarse con el tiempo, lo que hace que las piezas no sean adecuadas para prototipos funcionales. Este proceso es el más adecuado para la creación rápida de prototipos de la geometría del diseño y la prueba de concepto de las interfaces de las piezas. También es adecuado para detalles durante las primeras etapas del diseño y cuando las propiedades mecánicas no son el enfoque principal del diseño.
Procesamiento de luz directa (DLP) es similar a SLA, con la principal diferencia en el nivel de detalle y las propiedades del material. Las piezas producidas con DLP no tienen los mismos detalles complejos que SLA, pero tienen una precisión dimensional similar y una resistencia de la pieza que se considera igual o mayor que las piezas moldeadas por inyección tradicionales. Por lo tanto, DLP es más adecuado para la creación rápida de prototipos de la geometría del diseño y la prueba de concepto cuando el enfoque del diseño es la geometría general en lugar de los detalles específicos, o cuando las propiedades mecánicas son una prioridad.
DLP continuo (CDLP) , al igual que con DLP, produce piezas que no tienen el mismo nivel de detalle que SLA, pero tienen una precisión dimensional similar y una resistencia de la pieza que se considera igual o mayor que las piezas moldeadas por inyección tradicionales. Por lo tanto, CDLP es más adecuado para la creación rápida de prototipos de la geometría del diseño y la prueba de concepto cuando el enfoque del diseño es la geometría general en lugar de los detalles específicos o cuando las propiedades mecánicas son una prioridad del diseño.
Fusión de lecho de polvo
Las tecnologías de fusión de lecho de polvo (PBF) producen una pieza sólida utilizando una fuente térmica que induce la fusión, mediante sinterización o fusión, entre las partículas de un polvo de plástico o metal, una capa a la vez. Las principales variaciones en los procesos de PBF están determinadas por las diferentes fuentes de energía (por ejemplo, láseres o haces de electrones) y polvos (plásticos o metales).
