Cara membuat prototipe

Saat mengembangkan produk, membuat prototipe fisik dapat membantu Anda dalam penelitian, pengujian, pembiayaan, dan banyak lagi. Dan berkat penyedia layanan pembuatan prototipe cepat seperti 3ERP, membuat prototipe yang terjangkau menjadi mudah dalam jangka waktu yang singkat.

Namun, beberapa perusahaan menunda pembuatan prototipe hanya karena mereka tidak tahu harus mulai dari mana; mereka tidak tahu teknologi atau bahan mana yang akan digunakan, atau mereka tidak tahu mitra pembuatan prototipe seperti apa yang akan digunakan.

Untungnya, membuat prototipe dengan mitra seperti 3ERP sangat mudah dan tidak merepotkan. Panduan ini membahas dasar-dasar cara membuat prototipe dan menganalisis dua kategori besar prototipe:model konsep dan prototipe fungsional. Hal ini juga memberikan gambaran tentang bagaimana proses prototyping cepat bekerja di fasilitas manufaktur prototipe.

Apa itu prototipe cepat?

Prototipe adalah model, draf, mockup, atau versi tahap awal dari produk fisik yang dibuat sebelum produksi, dan pembuatan prototipe cepat adalah proses pengembangan prototipe dalam jangka waktu sesingkat mungkin.

Ada berbagai alasan mengapa perusahaan mungkin perlu mengembangkan prototipe, dan teknologi yang berbeda dapat digunakan untuk membangunnya:di 3ERP, kami fokus pada permesinan CNC, pencetakan 3D, pencetakan, pengecoran, dan fabrikasi lembaran logam, dan beberapa prototipe memerlukan kombinasi dari proses jika mengandung banyak komponen.

Pembuatan prototipe cepat membantu perusahaan memasarkan produk mereka lebih cepat . Dengan membangun prototipe dengan cepat, perusahaan dapat mempercepat proses seperti riset pasar dan pengujian mekanis, di mana prototipe umumnya diperlukan, dan mencapai tahap akhir pengembangan produk lebih cepat.

Model konsep

Fokus :Daya tarik visual, komunikasi ide dasar, biaya serendah mungkin

Proses khas :Pencetakan 3D, permesinan CNC, pengecoran vakum, lembaran logam, lainnya

Banyak prototipe dibangun untuk menyediakan fungsi visual atau estetika. Prototipe semacam ini tidak perlu bekerja , tetapi mereka perlu memberikan kesan visual yang akurat tentang produk akhir.

Sebuah prototipe dibangun untuk tujuan visual dapat disebut model konsep, prototipe tampilan atau prototipe tampak. Ini dapat digunakan untuk mendemonstrasikan produk masa depan kepada calon investor , atau untuk melakukan riset pasar pada pelanggan potensial. Ini juga dapat digunakan untuk menyampaikan ide ke departemen internal lainnya di sebuah perusahaan.

Karena model konsep tidak perlu fungsional, dimungkinkan untuk menggunakan proses manufaktur tertentu yang mungkin tidak digunakan untuk produksi bagian akhir. Fokusnya hanyalah membuat prototipe yang terlihat bagus dengan harga serendah mungkin.

Untuk alasan ini, pencetakan 3D terkadang digunakan untuk model konsep:bagian yang dicetak mungkin tidak cukup kuat untuk penggunaan akhir, tetapi dapat dibuat dengan cepat ke standar visual yang tinggi. Pengecoran vakum juga banyak digunakan untuk prototipe berkekuatan rendah dan menarik secara visual. Meskipun demikian, permesinan CNC dan fabrikasi lembaran logam seringkali lebih murah dan/atau lebih cocok untuk proyek tertentu, dan terdapat tingkat fleksibilitas yang besar.

Perusahaan juga dapat menggunakan bahan yang lebih murah untuk model konsep mereka, karena material tidak perlu menahan gaya atau melakukan fungsi mekanis. Namun, untuk mempertahankan tampilan yang mengesankan — untuk membuat plastik murah tampak metalik, misalnya — penyelesaian permukaan profesional dapat diterapkan.

Contoh model konsep

Prototipe fungsional

Fokus :Validasi, pengujian mekanis, pra-produksi

Proses khas :Mesin CNC, cetakan injeksi, lembaran logam, lainnya

Prototipe juga dapat berfungsi sebagai lawan hanya visual. Prototipe fungsional biasanya dibuat untuk memvalidasi aspek fisik suatu produk — pemilihan bahan, misalnya — atau untuk melakukan pengujian mechanical mekanis . Mereka juga dapat digunakan untuk menunjukkan fungsi produk untuk staf internal, pelanggan, investor, dll.

Jika digunakan untuk pengujian, prototipe fungsional mungkin memiliki sedikit pertimbangan untuk estetika. Misalnya, prototipe fungsional mungkin tidak berwarna, belum selesai, atau tidak memiliki fitur dan detail tertentu. Namun, prototipe tahap akhir atau pra-produksi mungkin berisi fitur fungsional dan estetika agar sedekat mungkin dengan produk akhir.

Prototipe fungsional yang menjalani pengujian mekanis umumnya perlu dibuat menggunakan bahan dan proses yang mirip dengan yang digunakan dalam produksi, jika tidak pengujian tidak akan berguna.

Jika prototipe juga perlu menjalani pengujian logam komposisi, maka pemilihan material tingkat produksi sangat penting. Proses produksi seperti pemesinan CNC dan cetakan injeksi sering digunakan untuk prototipe fungsional, karena komponen cetak 3D sering kali tidak memiliki kekuatan yang diperlukan dan tidak akan mencerminkan bagian produksi dalam hal kinerja mekanis.

Untuk prototipe fungsional non-demonstratif, pelapisan permukaan hanya perlu diterapkan jika berkontribusi pada fungsi produk, dan pengecatan, penerapan merek, dll. dapat dihilangkan.

Contoh prototipe fungsional

Prototipe cepat proses

Di 3ERP, proses pembuatan prototipe cepat dimulai setelah kami menyelesaikan pesanan dan menerima semua informasi dan file digital yang diperlukan.

Apa yang terjadi selanjutnya pada akhirnya tergantung pada proses manufaktur yang dipilih, yang tergantung pada jenis prototipe (model konsep vs fungsional), bahan yang dibutuhkan, dan jumlah unit yang dibutuhkan. Setiap kasus berbeda, dan kami dapat bekerja dengan pelanggan untuk menentukan pendekatan terbaik untuk setiap pesanan pembuatan prototipe cepat.

Terlepas dari prosesnya, prototipe tunduk pada prosedur kontrol kualitas dan kemudian diberikan langkah pasca-pemrosesan yang diperlukan, seperti penghilangan bahan pendukung dan penerapan perawatan permukaan akhir yang diinginkan, seperti anodisasi atau pengecatan.

Prototipe kemudian dikirim ke pelanggan sesegera mungkin, sehingga mereka dapat melanjutkan pengembangan produk mereka.

Di bawah ini adalah garis besar dari berbagai proses yang kami gunakan untuk pembuatan prototipe cepat.

pemesinan CNC

Untuk prototipe mesin CNC, kita dapat memulai dengan cepat, dengan mendapatkan bahan yang benar dan mengirimkan file digital ke mesin CNC untuk penggilingan, pembubutan, EDM, dll.

Pemesinan CNC baik untuk pembuatan prototipe cepat karena merupakan proses satu langkah:tidak diperlukan perkakas; bahan baku masuk dan prototipe keluar. Hal ini membuat proses menjadi sangat cepat, selain menghasilkan prototipe berkualitas tinggi dengan tingkat detail yang tinggi.

Pemesinan juga serbaguna secara material. Proses ini cocok untuk logam dan plastik kinerja, dan suku cadang mesin dapat menjalani berbagai perawatan finishing permukaan.

Pencetakan 3D

Pencetakan 3D, proses aditif lapis demi lapis, sering digunakan untuk model konsep tetapi jarang untuk prototipe fungsional.

Namun, ada beberapa bentuk pencetakan 3D yang perlu dipertimbangkan:FDM, SLS dan SLA untuk komponen plastik, SLM dan DMLS untuk komponen logam. Proses AM logam dapat menghasilkan suku cadang berkekuatan tinggi dengan kinerja mekanis yang baik, dan oleh karena itu dapat digunakan untuk prototipe fungsional.

Keuntungan pencetakan 3D termasuk geometri kompleks, biaya rendah, dan perputaran cepat. Ini paling cocok untuk prototipe sekali pakai daripada batch.

Pengecoran vakum

Pengecoran vakum juga disebut pengecoran uretana, adalah alternatif murah untuk cetakan injeksi yang jauh lebih terjangkau daripada cetakan injeksi dalam jumlah rendah. Oleh karena itu cocok untuk pembuatan prototipe cepat, meskipun kinerja mekanis suku cadangnya rendah.

Proses ini sebagian besar digunakan untuk model konsep, karena menghasilkan permukaan akhir berkualitas tinggi yang sebanding atau lebih unggul dari cetakan injeksi.

Cetakan injeksi

Jika prototipe dibuat dengan cetakan injeksi, kita harus membuat cetakan terlebih dahulu, dan ini memerlukan beberapa desain CAD yang rumit di pihak kita, di mana kita membuat versi prototipe terbalik dengan garis perpisahan yang diperlukan, sprues, dll.

Setelah kami membuat cetakan logam ini, dengan perkakas cepat dengan pusat permesinan CNC, kami dapat mulai membuat prototipe cetakan plastik.

Karena tahap manufaktur ekstra ini, pencetakan injeksi hanya benar-benar hemat biaya bila diperlukan prototipe dalam jumlah besar (lihat Pertimbangan skala ekonomis di bawah). Namun, ia memiliki banyak keuntungan:permukaan akhir yang sangat baik, kekuatan yang baik, dan kesamaan dengan bagian akhir.

Fabrikasi lembaran logam

Prototipe lembaran logam dapat dibuat dalam berbagai logam dengan perputaran pendek. Prototipe ini sering mirip dengan bagian penggunaan akhir dan dapat digunakan untuk pengujian.

Fabrikasi lembaran logam cocok untuk produk tertentu seperti braket, penutup, dan panel dan biasanya tidak digunakan secara bergantian dengan proses pembuatan logam lainnya.

Pertimbangan skala ekonomi

Memilih manufaktur sering tergantung pada jumlah unit yang dibutuhkan. Terkadang perlu untuk berkompromi dan memilih proses yang berbeda jika kuantitas unit tidak masuk akal secara ekonomi.

Meskipun ada banyak pengecualian, tabel ini memberikan gambaran kasar tentang jumlah unit yang cocok untuk proses tertentu. (Fabrikasi lembaran logam tidak termasuk, karena bagian dan prototipe lembaran logam biasanya dirancang khusus untuk proses lembaran logam.)

	Prototipe logam	Prototipe plastik
pemesinan CNC	1–100	1–100
Pencetakan 3D	1–10	1–10
Cetakan injeksi	100+	100+
Pengecoran vakum	t/a	1–100
Pengecoran logam	100+	t/a

Cara membuat prototipe, langkah demi langkah

Mengkonseptualisasikan

Tahap pertama pembuatan prototipe, sebelum mendesainnya, adalah memutuskan apa yang dibutuhkan. Tahap ini mungkin melibatkan riset pasar dan brainstorming persyaratan potensial.

Desain

Kecuali hanya mockup buatan tangan yang kasar, perangkat lunak CAD diperlukan untuk merancang prototipe. CAD memungkinkan pengulangan yang tepat dan modifikasi yang mudah, dan file dapat diubah menjadi format yang dapat dibaca mesin untuk produksi instan. Mereka yang tidak memiliki pengalaman desain mungkin memerlukan layanan desain produk profesional.

Pilih bahan, teknologi, hasil akhir

Bahan, teknologi dan finishing permukaan semuanya harus dipertimbangkan sejak awal, karena faktor-faktor ini akan menginformasikan desain CAD. Namun, pilihan akhir dapat dilakukan setelah tahap desain.

Bangun

File CAD yang dapat diterapkan dan daftar bahan, teknologi, dan permukaan akhir harus dikirim ke spesialis pembuatan prototipe, yang kemudian dapat memulai pembuatan prototipe.

Prototipe lagi

Setelah prototipe telah memenuhi tujuannya, mungkin perlu untuk mengembangkan yang lain, tergantung pada tahap saat ini dari garis waktu pengembangan produk. Misalnya, model konsep, setelah divalidasi, dapat digantikan oleh prototipe mekanis.

3ERP adalah spesialis dalam pembuatan prototipe cepat dan telah bekerja dengan berbagai klien di banyak industri. Hubungi kami untuk mendapatkan penawaran gratis.