Prototipi funzionali: definizione

I prototipi funzionali sono realizzati per rappresentare il più fedelmente possibile le funzioni del prodotto reale.

Per quanto riguarda lo scopo individuiamo tre tipologie: estetico, funzionale e concettuale.

Gli utilizzi finali possono essere diversi, i più frequenti sono:

• Verifiche dimensionali
• Montabilità, accoppiamenti e assemblaggio
• Test meccanici, termici e di tenuta
• Prove in galleria del vento
• Compatibilità elettromagnetica
• Test di resistenza ad agenti chimici
• Prove di impermeabilizzazione
• Test di sterilizzazione
• Simulazione di controtipo in materiale plastico
• Produzioni da stampi prototipali
• Test con materiali certificati V0, FAR25, FDA certificazione medicale
• Conducibilità e Dissipazione
• Prove in autoclave
• Test diffusione luce con materiali trasparenti
• Validazioni estetiche
• Esposizioni in fiera
• Test e validazioni di mercato
• Presentazioni interne (direzione, marketing e vendite)
• Fiere ed eventi

Infatti, grazie ai prototipi funzionali è possibile testare un componente ed effettuare tutte le considerazioni prima di avviare la produzione.

L’obiettivo della produzione dei prototipi funzionali è eseguire test sulla funzione per collaudi di verifica in termini funzioni e prestazioni.

La funzionalità del modello è garantita dal materiale e dal processo che utilizziamo per la produzione dei prototipi.

A tale scopo è necessario avere ben chiara la funzione che il prototipo deve svolgere rispondendo a delle semplici domande:

• Materiale plastico o metallico?
• Quali test devo eseguire?
• Quanti pezzi devo produrre?
• Il materiale deve avere delle certificazioni?
• Quale precisione?
• Finitura superficiale?

D’altra parte avere un quadro molto chiaro prima della produzione è fondamentale per procedere con la produzione e rispettare al meglio aspettative del cliente.

Il processo

Esistono diversi processi che possono essere utilizzati per la produzione di prototipi funzionanti.

Il processo tradizionale è la produzione tramite lavorazione meccanica CNC.

Questo processo prevede la produzione dei pezzo tramite asportazione di materiale. Si parte sempre da un blocco pieno per asportare tramite un utensile il materiale in eccedenza fino ad arrivare alla geometria desiderata.

A questa tecnologia si sta sostituendo, ove le condizioni lo consentono, la stampa 3D. Le due tecnologie sono opposte, con la stampa 3D si aggrega materiale, solo la quantità che serve per la produzione del prototipo.

E’ fondamentale avere ben chiaro le differenze tra le tecnologie in termini di materiali, progettazione del pezzo e precisione.

Le tecnologie utilizzate per la produzione di prototipi funzionali

Dopo aver fatto chiarezza sugli obiettivi e i processi è possibile scegliere come produrre.

Le tecnologie che possono essere utilizzate per la produzione di prototipi funzionali sono:

Materiali metallici

• Lavorazione meccanica CNC: con questo processo è possibile lavorare materiali metallici e anche plastici. Tra i metalli i materiali maggiormente utilizzati sono alluminio, acciaio, ottone e titanio. Mentre per la plastica utilizziamo in genere POM, PA o PC.
• DMLS Direct Metal Laser Sintering con materiali Acciao, Inconel, Titanio e Alluminio.

Materiali plastici

• SLS Selective Laser Sintering: polvere di nylon PA12 di colorazione bianca che possono essere caricate con fibra di vetro o alumide.
• MJF Multi Jet Fusion: nylon PA12 di colorazione grigio con resistenza a temperatura fino a 175°C e impermeabili.
• FDM Fused Deposition Modelling con termoplastici base come PLA e ABS, materiali tecnici come PA, TPU e PETG e termoplastiche ad alte prestazioni, tra cui PEEK e PEI .
• Vacuum Casting o repliche da stampo in silicone: è un processo molto utilizzato per produrre preserie in plastica rigida, semirigida e gomma anche costampate. Esiste una vasta gamma di materiali anche certificati FDA, FAR25 che vengono utilizzati spesso in ambito militare, aeronautico e medicale.

Su ogni prototipo è possibile eseguire molteplici finiture superficiali su richiesta.

Molto spesso i prototipi funzionali sono realizzati con il materiale del prodotto finale.

I nostri casi studio

Ad oggi contiamo centinaia di progetti in diversi settori industriali con tecnologie e materiali di ogni genere.

La necessità di produrre prototipi funzionali è molto frequente e tipica dell’industria manifatturiera.

I nostri servizi

Prima di avviare qualsiasi tipo di produzione riteniamo fondamentale condividere la scelta della tecnologia di produzione con il cliente.

Questa operazione rientra nei nostri standard operativi ed è sempre compresa nella produzione dei prototipi funzionanti.

Ogni richiesta viene evasa tempestivamente e la produzione avviene in tempi rapidissimi assicurando il pieno rispetto dei parametri e dei limiti di tolleranza imposti nel progetto.

Di conseguenza, per una produzione ottimale, riteniamo indispensabile visualizzare il file con un operatore che possa evidenziare criticità dal file 3D, dare supporto e ottimizzare la geometria prima di avviare la produzione.

Perché rivolgersi a noi

Il valore della nostra attività è confermato dalla esperienza ultra ventennale nella produzione di prototipi funzionali e estetici che consentono di validare ogni progetto.

Il nostro supporto è completo in quanto garantisce:

• Analisi di fattibilità e ottimizzazione del file 3D.
• Tutte le tecnologie di prototipazione utilizzate in ambito industriale.
• Possibilità di supporto negli step di industrializzazione.