Готовые устройства невозможны без прототипов. Их создают, чтобы отследить ход разработки, в них реализуют самые смелые идеи, их скрывают от конкурентов и показывают на презентациях. Прототип может быть неуклюжей компиляцией удачных и провальных решений, а может выглядеть и работать как серийный образец.
На прототипах не экономят — они неоднократно создаются в процессе разработки. Здесь вообще нет понятия «экономить» — если нужно создать прототип в единичном экземпляре, который наиболее близок к серийному образцу, то выбирают самый подходящий способ производства. Как бы дорог он ни был — это неважно, главное, чтобы вы вообще могли себе его позволить. А оптимизация под серийное производство проводится уже после создания и тестирования прототипа.
Как создать прототип?
Мы расскажем о главных способах прототипирования. Некоторые из них являются частями одного и того же производственного процесса. Например, на ранних этапах прототип изготавливают 3D-печатью, поскольку для нее не нужна оснастка, вроде форм для литья. Затем, когда устройство приближается финальной версии по мере разработки, его (корпус в частности) отливают малыми партиями, для чего уже применяют литье в силиконовые формы.
3D-печать
Это способ быстрого прототипирования единичных экземпляров. В CAD-программе создается инженерная 3D-модель, которая затем просто конвертируется в формат для 3D-печати и распечатывается без каких-либо промежуточных этапов. Это позволяет создать несколько контрольных прототипов и следить, как реализуются изменения, вносимые в конструкцию.
3D-печать подходит для создания миниатюр и сравнительно небольших прототипов в реальном размере, вроде корпуса рации. При помощи 3Д печати не получится изготовить крупногабаритные детали, а изготовление метровой детали 3Д печатью уже, как правило, дорого.
Используя 3D-печать для прототипирования, вы проверите собираемость устройств, которые состоят из множества деталей и модулей. Этот способ также подходит для тестирования эргономики, поскольку точно воспроизводит форму объекта. Материалы для 3D-печати разнятся от полимеров до металла.
3D-фрезерование
Тоже способ быстрого прототипирования. Можно сказать, что это 3D-печать наоборот — объект не создается послойно, а вытачивается из цельной массы. Выбор между 3D-печатью и 3D-фрезеровкой зависит от особенностей разрабатываемого устройства. Для более цельных структур с минимальным количеством внутренних полостей подходит 3D-фрезеровка, в обратном случае применяется 3D-печать.
3D-печать и 3D-фрезеровка часто сочетаются. Например, конструкция изготовляется методом 3D-печати, а детализируется с помощью 3D-фрезеровки. Фрезеровальный станок работает с полимерами, деревом, металлом. Сами станки различаются количеством осей, по которым выполняется фрезеровка. Чем больше осей — тем более сложную по форме деталь можно фрезеровать.
Литье пластмасс в силиконовую форму
Подходит для прототипирования устройств, главный способ производства которых — литье. Используется для прототипов устройств, финальные версии которых отливаются уже в жесткие формы. Затраты на производство более 500 штук изделий с помощью силиконовых форм обычно сопоставимы с затратами на изготовление изделий в металлических формах.
Этот способ позволяет оптимизировать конструкцию устройства под массовое производство. К тому же, вы можете создать небольшую партию устройств для краш-тестов, например. Кроме силиконовых форм для мелкосерийного производства используются и другие мягкие формы, например из пластика или гипса.
Формовка пластика
Подходит для создания небольших партий прототипов. По сути, этот метод по принципу обратный литью в формы. Сначала создается матрица по проекту изделия, которая затем вытягивает нагретый лист пластика в форме изделия. формовка пластика работает с такими его видами: акрил, полистирол, АБС, ПВХ, ПЭТ. Этим способом целесообразнее произвести крупногабаритную деталь простой формы, чем, например, создавать ее из фрагментов, напечатанных на 3D-принтере.
Изготовление прототипов методом обработки металла
Вы можете использовать пластик при создании мастер-модели, но если финальное устройство планируется в металлическом корпусе, то придется изготовить и прототип из металла. Металл можно варить, резать, гнуть, вальцевать и большинство этих операций не проделать с пластиком. По сути, это механические воздействия, которыми формируют детали простой формы.
Литье металла в мягкие формы
Подходит для мягких металлов — алюминий, золото, серебро, дюраль. Ювелиры часто используют этот способ для создания колец и других округлых замкнутых форм. Литье того же золота применяется в промдизайне при создании устройств премиум-класса.
В прототипировании способ полезен, если прототип не сделан из одного материала. Например, для рации SeaVoice мы сделали корпус из пластика, но соединяющие дуги — из металла, которые получили путем литья в мягкие формы. Крупные компании вообще могут сделать форму для прототипа на 1000 образцов, а использовать только один раз, если прототип окажется неудачным.
Заказать изготовление прототипа в Qvarta?
Студия работает с большинством способов прототипирования. Например с гибкой металла — при создании UV lamp, а с 3Д печатью — в рации Seavoice. Рация Seavoice имела мастер-модель в чехле из полупрозрачного пластика и это — тоже прототип. А еще есть прототипы, которые пока нельзя показывать в связи с контрактами студии. Qvarta постоянно делает прототипы, мы знаем, зачем они нужны и какими способами их изготовить. Поэтому пишите, звоните и приходите к нам, чтобы заказать создание прототипа в Qvarta!
