Перед запуском нового изделия в производство разработчики должны изготовить прототип (пробный образец), чтобы убедиться в соответствии характеристик, работоспособности, функциональности, выявить возможные недостатки и недоработки. Предварительное тестирование снижает риски, позволяет провести презентацию разработанной продукции.

Быстрое прототипирование - 3д печать
Быстрое прототипирование — 3д печать

Применение прототипов

Появление новых технологий подарило людям разных профессий большие возможности в разных областях.

Области использования:

  • приборостроение;
  • архитектура – создание макетов зданий и сооружений;
  • медицина – стоматология, протезирование;
  • авиастроение;
  • изготовление сувениров и игрушек;
  • производство запасных частей;
  • изготовление образцов для презентации;
  • автомобилестроение;
  • ювелирная промышленность и т. д.

Использование 3D-технологии в прототипировании ускорило создание опытных моделей.

Виды прототипов в зависимости от области применения:

  • промышленные (мастер-модели) – образцы деталей бытовых и технических устройств, необходима высокая точность;
  • архитектурные – макеты города, дома или отдельной комнаты, здания, жилого комплекса, промышленного объекта;
  • транспортные – прототипы автомобилей, судов, самолётов, ракет и т. д.;
  • товарные – образцы изделий и упаковки для выставок и презентаций.

Для изготовления прототипов применяют разные материала и технологии.

Способы и технологии изготовления прототипов

Существует 2 основных способа, при помощи которых создается объемная модель:

  1. 3D печать
  2. 3D фрезеровка

До внедрения 3D-прототипирования изготовление черновых образцов вручную или на станках занимало много времени, сложно было достигнуть нужной точности, получить копию. Современные технологии быстрого прототипирования (Rapid Prototyping) дают возможность быстро и точно напечатать единичный экземпляр, а также опытную партию. Начальный этап – получение трехмерной модели с помощью компьютерных программ  или объёмного сканера.

Технологии быстрого прототипирования:

  • SLA – стереолитография, жидкий фоточувствительный материал затвердевает под действием ультрафиолета;
  • SGC – использование твердого основания, сложный процесс, позволяющий добиться высокой точности;
  • FDM – послойное нанесение разогретой пластиковой нити в соответствии с разработанной моделью, богатый выбор расцветок пластика позволяет изготовить продукцию любого цвета;
  • BPM – распыление и осаждение мелких частиц пластика;
  • SLS – лазерное спекание порошка (полимера, воска, пластика, нейлона, керамики, металла);
  • LOM – использование склейки листового материала (пленки, бумаги, фольги).

После окончания создания прототипа производится постобработка – удаление лишнего материала, шлифование, покраска, обработка материалами для улучшения внешнего вида. 3D прототипирование расширяет возможности проектировщиков, позволяет получить наглядное представление о характеристиках изделия на стадии разработки.

Лучшие программы для прототипирования можно узнать в статье по ссылке.