Para encontrar o método de prototipagem ideal, faça as perguntas certas

Michael Paloian | 07 de fevereiro de 2021

Uma fase crítica durante o design e desenvolvimento do produto é a verificação do seu design. A verificação do projeto pode ser obtida por simulação ou prototipagem. A prototipagem é geralmente o método preferido para verificação de projeto para peças plásticas menores devido à sua relação custo-benefício, precisão e conveniência.

Não muito tempo atrás, havia apenas duas opções de prototipagem disponíveis para designers e engenheiros – protótipos usinados/fabricados à mão ou protótipos de peças moldadas por injeção. Hoje, muitas outras opções estão disponíveis, sendo a mais popular a prototipagem rápida 3D. No entanto, todo método de prototipagem tem suas vantagens e também limitações. Este artigo revisará as várias opções de prototipagem plástica com base em suas vantagens e desvantagens para ajudá-lo a decidir qual método é mais adequado às suas necessidades.

Abaixo está uma lista de métodos de prototipagem de plástico atualmente disponíveis:

A seleção da melhor opção deve ser baseada em suas necessidades. Uma lista sugerida de considerações importantes inclui:

Não muito tempo atrás, havia poucas opções para a criação de protótipos de plástico. Aproximadamente 25 anos atrás, todos os protótipos de plástico eram usinados, fabricados à mão, fundidos ou, até certo ponto, moldados por injeção usando ferramentas temporárias. Não havia outras opções.

Fabricar um protótipo de plástico era extremamente caro, demorado e altamente impreciso. Apenas um grupo muito limitado de lojas oferecia protótipos de moldagem por injeção, o que era muito caro, juntamente com longos prazos de entrega. Esta opção raramente foi utilizada. A maioria dos protótipos de plástico, portanto, foi fabricada à mão ou, em alguns casos, usinada em CNC.

Devemos também lembrar que os projetos eram detalhados predominantemente em 2D tradicional, já que o CAD 3D ainda estava em sua infância. Naquela época, o CAD 3D era principalmente uma estrutura de arame ou modelagem sólida muito primitiva. Protótipos de engenharia “semelhantes à produção” foram fabricados à mão com base em uma interpretação manual de desenhos 2D. Isso muitas vezes resultava em desvios significativos das impressões devido a interpretações ou erros do modelista e às limitações das ferramentas. Os designers esperaram pacientemente semanas e muitas vezes meses pelo protótipo, o que sempre foi um gargalo no processo de design. Foi uma experiência de roer as unhas, pois nunca se sabia como o design ficaria. Além disso, sempre se questionava a precisão do modelo, sem nunca saber se o modelista falsificou o projeto que camuflaria erros até que as peças fossem moldadas.

Hoje, a modelagem CAD 3D, a simulação computacional e muitas opções de prototipagem aceleraram exponencialmente o processo de design. Projetos que antes exigiam um ano para serem desenvolvidos agora podem ser concluídos em um mês ou dois, e às vezes em semanas! Os modelos CAD 3D agora podem ser replicados com precisão com todos os detalhes sutis, incluindo rascunho, raios, logotipos em relevo e dezenas de outros recursos críticos, sem qualquer interpretação humana ou erro. É claro que esta mudança de paradigma é resultado do CAD 3D, da impressão 3D e da usinagem CNC. No entanto, se alguma destas opções de prototipagem for mal aplicada, os resultados podem levar a conclusões erradas. Os designers devem selecionar um método de prototipagem mais adequado às suas necessidades. Analisarei essas opções de prototipagem com base nas 12 considerações mencionadas anteriormente.

Antes de decidir sobre um método de prototipagem, você deve primeiro se perguntar: Qual é o propósito do protótipo? Os protótipos são usados ​​por diversos motivos. Por exemplo, você pode precisar de um modelo não funcional de aparência realista para apresentar ao marketing ou vendas. Este modelo deve ter acabamento superficial, cores, gráficos e materiais corretos para representar com precisão o design de produção final para que os espectadores possam avaliar a aparência. Em outras situações, seu protótipo será submetido a produtos químicos agressivos ou testes de impacto. Você pode precisar de um protótipo para avaliar fatores humanos, como a força para soltar uma tampa de plástico ou tampa de garrafa. Você pode querer avaliar a facilidade de montagem e manutenção. Por último, você pode simplesmente querer avaliar rapidamente um conceito com um custo mínimo. Todas essas situações o levarão a uma opção diferente de prototipagem.