3 aspectos del prototipo físico

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El desarrollo de cualquier producto comienza con el diseño del producto. El diseño conceptual se convierte luego en un prototipo físico. El desarrollo de prototipos físicos es un paso esencial del desarrollo de nuevos productos o nuevas tecnologías. Por lo general, los analistas del sistema lo hacen para evaluar y probar el diseño.

Un prototipo físico puede ser cualquier cosa, desde un simple modelo hecho a mano hasta un modelo completamente operativo que represente cómo el diseño conceptual se corresponderá con las condiciones del mundo real. Hoy en día, los prototipos físicos son fáciles de fabricar mediante la introducción de diversas técnicas de creación rápida de prototipos que ahorran tiempo y son rentables. Se puede fabricar una gran cantidad de prototipos físicos efectivos en menos tiempo y atraer a muchos clientes debido a una mejor estética y acabado. un prototipo físico.

Tipos de prototipos físicos

1. Prototipo de trabajo

Un prototipo de trabajo es un prototipo físico desarrollado de tal manera que representa todas las características del diseño conceptual. Un prototipo de trabajo también es funcional y se corresponderá con las condiciones del mundo real.

2. Prototipo Visual

Un prototipo visual es un prototipo físico que solo se desarrolla para representar la apariencia, las dimensiones y la forma del diseño conceptual. Un prototipo visual no pretende representar la funcionalidad del diseño conceptual.

3. Prototipo Funcional

Un prototipo funcional es similar a un prototipo de trabajo, excepto que el prototipo funcional puede desarrollarse con una escala y una técnica diferentes a las del producto original.

4. Prototipo de Experiencia de Usuario

Es un tipo de prototipo físico desarrollado de tal manera que proporciona suficiente información sobre el producto que se está desarrollando para que los investigadores lo utilicen con fines de investigación adicionales.
Creación rápida de prototipos:desarrollo de prototipos físicos

El desarrollo de prototipos generalmente se realiza mediante el empleo de técnicas de creación rápida de prototipos por parte de los fabricantes. Estas técnicas de creación rápida de prototipos son rentables y ahorran tiempo. Además, los prototipos producidos por estas técnicas son efectivos y atractivos por su estética. Estas técnicas de creación rápida de prototipos están dejando huella en las industrias y son una revolución. La fabricación del producto generalmente se realiza mediante una impresora 3D u otra tecnología de fabricación de capas aditivas utilizando los datos del modelo CAD.

La impresión 3D es una técnica común de creación rápida de prototipos hoy en día en la que el material se solidifica bajo la acción de una computadora utilizando los datos de un modelo CAD para formar el prototipo físico. La impresora 3D se está volviendo popular entre los clientes domésticos e industriales porque el material utilizado en la impresión 3D está fácilmente disponible y es más económico en comparación con otras técnicas de fabricación.

El software de modelado moderno también está ayudando a la creación rápida de prototipos. Este software guarda el modelo CAD en formato AMF en lugar de formato STL que produce menos errores en comparación con el formato STL. La interfaz de este software también es fácil de usar, lo que facilita a los usuarios diseñar en ellos.

Los fabricantes también están empleando máquinas CNC para convertir el modelo conceptual en un prototipo físico. Es una máquina controlada numéricamente que utiliza códigos G y códigos M para cortar, taladrar, taladrar y otras operaciones de fabricación. El modelo CAD se convierte en directivas de fabricación utilizando el software CAM. La transformación de directivas en códigos G y códigos M permite que la máquina produzca un prototipo físico de alta precisión. Las máquinas CNC modernas que se utilizan en la actualidad son de 5 ejes, lo que permite que la herramienta se mueva a lo largo de 5 ejes diferentes al mismo tiempo, lo que permite que la máquina produzca piezas altamente efectivas y precisas

La diferencia entre la impresora 3D y el CNC la marca el material que se utiliza para su fabricación. El CNC generalmente se usa para prototipos metálicos, mientras que la impresora 3D generalmente utiliza ABS, PLA y PLA blando para el desarrollo de prototipos físicos. Además, una impresora 3D típica utiliza mucho menos espacio en comparación con un CNC, un torno o una rectificadora de precisión, lo que la convierte en una opción muy adecuada para los fabricantes. Pero, en general, la elección de la técnica de creación rápida de prototipos suele depender de la elección del material para el prototipo físico. Otras técnicas de creación rápida de prototipos que se emplean en estos días son

*Fabricación por deposición de forma (SDM) (y Mold SDM)

*Curado de suelo sólido (SGC)

*Sinterización selectiva por láser (SLS)

*Fusión láser selectiva (SLM)

*Estereolitografía (SLA)

*Fabricación de partículas balísticas (BPM)

*Fabricación de luz dirigida (DLF)

*Fundición de producción directa (DSPC)

*Modelado por deposición fundida (FDM)

*Fabricación de objetos laminados (LOM)

*Impresión de resina laminada (LRP)

Importancia del prototipo físico

El desarrollo del prototipo físico es necesario antes del desarrollo de un producto. Un prototipo ayuda a determinar muchos factores del futuro producto a desarrollar como se describe a continuación

1. Determinación de costos de producción y problemas

A través del desarrollo de prototipos físicos antes del comienzo de la producción real, los fabricantes pueden observar cualquier dificultad que pueda surgir durante las operaciones de fabricación. Por lo tanto, cualquier operación de fabricación se puede editar o eliminar. Esto hace que el costo de producción sea mínimo. Y permite al fabricante elegir el método óptimo para el desarrollo del producto que le costará menos y producirá productos precisos y sin errores.

2. Evaluación y prueba del producto

Un diseño conceptual puede diferir del producto real, lo que puede crear muchos problemas para el fabricante. Esto se puede resolver creando primero un prototipo físico mediante cualquier técnica de creación rápida de prototipos para que el diseño conceptual se pueda probar en condiciones del mundo real. Esto le permite al fabricante revisar todas las partes y se pueden hacer modificaciones en el diseño en consecuencia. Además, cada pieza se puede evaluar y probar en condiciones reales, lo que facilita que el fabricante observe cualquier dificultad que pueda surgir después de la fabricación del producto.

3. Venta del Producto

Un prototipo físico atraerá a más clientes en comparación con un mero diseño. Al cliente se le puede explicar mejor el producto con el prototipo en comparación con el diseño. El cliente conocerá las características ocultas del producto mediante un prototipo funcional. Además, la estética del prototipo físico debido al empleo de técnicas de creación rápida de prototipos puede atraer fácilmente a más clientes. Por lo tanto, las ventas del producto se pueden predecir antes de la producción del producto.

4. Patente

Un nuevo diseño o producto puede patentarse fácilmente. Con un prototipo físico en la mano, es fácil ver qué características del diseño se pueden patentar y qué partes deben editarse para ser patentables. Esto protege a los fabricantes de cualquier demanda que se les pueda presentar en caso de alguna similitud con un producto ya patentado. Además, es mucho más fácil describir las características clave a un abogado de patentes con un prototipo físico en lugar de un diseño conceptual para que se pueda presentar la patente.

Diferencia entre un prototipo y un producto real

Aunque los ingenieros y desarrolladores hacen todo lo posible para minimizar las diferencias entre el prototipo y el producto real. Pero, en general, un prototipo puede diferir del producto real en cuanto al material utilizado, el proceso de mecanizado, la apariencia, etc.

El material utilizado para el producto final es costoso y difícil de fabricar, por lo que un prototipo generalmente se compone de un material que es fácil de fabricar pero con un material cuyas propiedades son idénticas a las del producto final. En algunos casos, el material utilizado para el producto final no está disponible por lo que el prototipo se compone de material idéntico. La diferencia en el material puede cambiar la apariencia y el acabado del producto final en comparación con el prototipo.

Los productos finales a menudo se deben producir en grandes cantidades, por lo que el proceso de fabricación puede diferir, donde el producto final a menudo se desarrolla mediante algún método de producción en masa que es rentable y ahorra tiempo. Este proceso de fabricación no se puede usar a menudo para el prototipo ya que el material a menudo no es el mismo. Además, los procesos de fabricación del producto final pueden ser complejos, por lo que el prototipo suele producirse utilizando alguna técnica sencilla. Esto también puede conducir a la diferencia en la apariencia del producto final y el prototipo.

Las técnicas de inspección de calidad del prototipo y el producto final también pueden diferir. El producto final que se supone que se venderá en el mercado se somete a varias pruebas de inspección de calidad. Mientras que el prototipo físico no se inspecciona de la misma manera que el producto final debido a las diferencias en el material y las técnicas de fabricación.

Conclusión

Es evidente que el desarrollo de prototipos físicos es un proceso necesario en las industrias de hoy en día para evaluar y probar el diseño antes de entrar en la fase de fabricación. Además, el prototipo físico predice el coste de fabricación y las dificultades que pueden surgir durante el proceso para que el fabricante elija el método rentable óptimo.

Un prototipo físico también atrae a más clientes en comparación con el diseño conceptual. Y con el desarrollo de software y técnicas de creación rápida de prototipos, no es difícil producir un prototipo en mucho menos tiempo y con mayor precisión. Puede diferir un poco del producto real, pero es efectivo en las ventas de productos en las industrias modernas.