De Prototipo a Producción: Guía Experta para Diseño Industrial Sin Fisuras

En el diseño del siglo XXI actual, los prototipos juegan un papel clave para verificar los defectos de ensamblajes, especialmente en el desarrollo de producción en masa. La producción de prototipos muestra modelos funcionales que encienden las decisiones vitales, pensamientos y enfoques que guían un camino brillante hacia el desarrollo industrial.

Un proceso completo para el desarrollo de un prototipo es comenzar la validación del diseño mediante mecanizado CNC o impresión 3D primero, luego considerar el moldeo por inyección de bajo volumen ya sea por CNC o vaciado al vacío para probar más el rendimiento mecánico y funcional; para el proceso de prototipado esta es la forma común para la mayoría de los diseñadores para sus productos, también existe otro método desde prototipo a producción en masa para verificación de aceptación del mercado y satisfacción del consumidor en cantidades aún mayores, que es el moldeo por inyección de bajo volumen.

Primero, para abordar la producción de prototipos, debemos aprender la diferencia entre prototipos y producción.

1. Diferencias Clave entre Prototipos y Producción

-Materiales: para prototipos, los materiales vienen en forma de cápsulas y láminas, mientras que para producción en masa, los materiales plásticos son granulares. El rendimiento de los materiales de prototipado es pobre y solo pueden usarse como prototipos, su vida es más corta y por ejemplo, si se necesita hacer soldadura ultrasónica, el material de prototipo no puede resistir la fuerza de soldadura y se romperá fácilmente, para tal propósito se necesitará elegir materiales de producción.

-Proceso: para mecanizado de prototipos, el proceso normalmente es por mecanizado CNC, vaciado al vacío, SLA, SLS o impresión 3D, tales procesos pueden fabricar un producto de manera muy rápida y plazo de entrega incluso en 3-5 días; el producto también puede aplicarse en diferentes colores y acabados para ser igual que productos reales. Pero para producción, por ejemplo, producción de plástico, solo puede usar utillaje para hacer la inyección, para utillaje, tenemos utillaje rápido que puede hacer producción de bajo volumen de solo 1000 unidades o incluso menos como 100-500 unidades, el utillaje puede fabricar los productos finales que cumplen con el uso del consumidor, en otras palabras, productos por utillaje son los mismos productos que usamos en nuestra vida normal.

-Bajo volumen: ¿Puede llamar cantidad 1 como bajo volumen? Para nosotros sí, el mecanizado CNC puede incluso mecanizar solo 1 unidad, sin mencionar 2 unidades o incluso mayor cantidad como 100. Para producción, también podemos hacer 100 unidades o incluso mayor cantidad como 100K o 200K unidades.

2. Cómo Mover su Producto de Prototipo a Producción

Tengo 2 proyectos fabricando utillaje para producción en lote masivo ahora, de los cuales uno es VR. El año pasado cuando estos 2 proyectos primero hacían prototipos, nunca supe que un día tal producto que solía hacer muchos prototipos entraría en producción en lote masivo en nosotros también, nuestro cliente me dijo que quieren usar un proveedor que pueda conocer su producto muy bien desde la primera etapa, entonces puede tener fe en creer que podemos producir las piezas de producción en masa para ellos sin grandes problemas. Estos 2 proyectos me permiten entender cuán importante es para nosotros tener la capacidad de servicios integrales para producción de prototipos, y también es importante elegir el mismo fabricante para mover su producto de prototipo a producción.

¿Qué es la etapa de prototipo?

En la etapa de prototipo, el mecanizado CNC puede producir cualquier espesor mayor a 0.4 mm, no hay preocupaciones de que una pared demasiado gruesa tenga problemas de contracción, incluso para rebajes el plástico puede dividirse para mecanizar y luego pegar, los metales pueden ir para EDM. Más tarde, cuando las etapas de prototipado se completan y no hay problema para ir a la etapa de producción en masa, muchos factores deben tenerse en cuenta. La tasa de contracción del material es un factor importante al hacer DFM, otros como insertos, puntos de inyección, línea de partición, ángulo de desmoldeo son problemas de los que los prototipos no necesitan preocuparse mientras que el utillaje necesita dedicar mucho tiempo a resolverlos antes de ir a la fabricación del molde.

3. Consideraciones de Prototipo a Producción

-BOM (Lista de Materiales): El BOM de prototipos pueden ser piezas personalizadas, por ejemplo, los imanes o tornillos, el ingeniero de prototipos puede elegir hacer una forma especial, pero para producción en masa, para ahorrar costos será mejor modificar tales piezas en estándar que se pueden obtener a un precio muy bajo en el mercado, por lo tanto, los artículos o materiales en el BOM tendrán diferencias.

-Utillaje: si está trabajando con metales o plásticos para producción en masa, su producto necesitará un utillaje, este es un molde personalizado que los fabricantes necesitarán producir primero para fabricar su producto, el costo de un utillaje costará desde $1000 de una pieza pequeña a una pieza grande de costo $20K. después de gastar tal cantidad, el molde le pertenece y puede usar este utillaje para producir más productos hasta que la vida del molde llegue al final.

-Calidad: esta es una de las principales preocupaciones que muchos clientes tendrán al fabricar productos en masa, normalmente después de revisar muestras T1 sin problema y cantidad FAI pase la inspección, el proceso de inyección de utillaje comenzará, durante la inyección de utillaje, hay IPQC, antes del envío habrá OQC, así para producción el problema de calidad puede ser monitoreado de manera razonable para prevenir que grandes problemas de defectos ocurran.

4. Ventajas de la Producción de Prototipos en el Plan de Desarrollo de Producto

Un prototipo rápido a menudo se usa para revisar la estética, apariencia de un producto o estudiar más cómo una pieza o ensamblaje se relaciona con otras piezas, la producción de prototipos a veces no puede fabricarse usando el proceso de fabricación objetivo. Por ejemplo, tengo un cliente, que quería mecanizar 1 unidad de barra de aluminio de 1.3m por CNC, pero el diseño es de característica recta por lo que necesita usar molde de extrusión para producir; sin embargo, después de terminar la primera etapa, el cliente necesita cambiar el diseño, así que tenemos que hacer un nuevo molde de extrusión para producir piezas frescas. Por lo tanto, producir prototipos en el desarrollo de productos es un paso clave para prevenir fallas de utillaje en la producción futura.

5. En Conclusión

Somos una empresa de fabricación integral que puede hacer prototipos en etapa temprana así como producir fabricación de bajo volumen por utillaje rápido o moldes de acero. Tenemos gerentes de proyecto técnicos para ayudar a seguir sus proyectos de prototipos en fábricas y retroalimentar de inmediato si surgen problemas durante el mecanizado. Nuestra misión es mostrar la mejor representación de sus ideas y darle la explicación más clara. No solo ofrecemos archivos de modelo sólido con vistas explotadas sino también dibujos detallados de piezas para respaldar un proyecto de prototipo. Para hacer que su gasto sea valioso, también le proporcionaremos las listas de materiales para que sepa que está dentro del presupuesto de su proyecto.