El prototipado nos permite comprobar con precisión la utilidad de un diseño, la materialidad, la funcionalidad, el rendimiento y, en definitiva, la viabilidad de un producto. En este artículo explicaremos en qué consiste el prototipado, cuáles son sus beneficios y las técnicas más habituales que existen en la industria de materiales.
¿Qué es el prototipado?
La creación de prototipos industriales se puede definir como el primer paso para volver tangibles las ideas y materializar los conceptos del diseño de un producto. El diseño de prototipos está involucrado en la resolución de problemas, eficiencia de producción, viabilidad de materiales, garantía de calidad y funcionalidad.
La práctica de validar las ideas mediante la creación de prototipos físicos será un paso crucial dentro del proceso industrial.
Los diseñadores realizarán una transición entre el diseño conceptual, el modelado CAD 3D y la creación de prototipos para validar sus ideas por medio de diferentes técnicas como el prototipado rápido. Esta conversación de ida y vuelta entre el diseño y el prototipo crea un proceso iterativo en el que cada parte revela nuevas oportunidades y problemas que hay que explorar y perfeccionar.
Fases: Cómo hacer el prototipo de un producto
1. Discusión sobre el diseño del prototipo
La visualización es una parte significativa en el desarrollo del prototipo y también es la base para la discusión del diseño. Durante la etapa de generación de la idea y la expresión inicial del diseño en un boceto 2D, los prototipos actuarán como objeto de discusión para garantizar el perfeccionamiento de su futura creación.
2. Optimización del diseño
En cuanto a la optimización del diseño, es fundamental reflejar la idea desde el concepto hasta lo real y material. Para ello, se utilizarán diferentes métodos de ingeniería con los que se obtendrá el modelo, que se irá perfeccionando a medida que se apliquen diferentes técnicas. Un buen ejemplo es la industria automovilística que fabrica prototipos a escala real en modelado de arcilla. Posteriormente lo escanean y obtienen el diseño sobre el que trabajar la eficiencia y prototipar.
3. Evaluación del diseño y prototipo
El propósito de la creación de un prototipo es ponerlo a prueba, recoger la información, y mejorarlo antes de fabricar el nuevo producto.
Por tanto, es necesario construir modelos de presentación precisos y funcionales para someterlos a pruebas de evaluación ergonómicas, tolerancias dimensionales, ajuste de forma y función o costes potenciales. De este modo, se asegura que el producto cumpla con las expectativas y los estándares de la industria y, en caso contrario, poder modificarlo.
4. Verificación y validación
La creación de prototipos y la fabricación de bajo volumen son pasos clave en la validación y consolidación de un producto industrial. En esta última fase, el modelo de prueba pasará de concepto a prototipos de ingeniería de alta calidad y muestras de preproducción, que simularán el producto final y guiarán la producción en masa a través de una serie de fases de validación.
Se verificará, por tanto, si el diseño cumple con las especificaciones y el rendimiento esperados del producto. Para ello, se llevarán a cabo pruebas funcionales básicas, procesos de fabricación, mediciones paramétricas de rendimiento y verificación de las normas de certificación.
Beneficios del prototipado
- El descubrimiento temprano de los problemas de diseño.
- Estimación de los costes de producción, el tiempo de fabricación y los requisitos de los materiales.
- Seleccionar la maquinaria necesaria para la producción.
- Pruebas para determinar el ajuste y la durabilidad.
- Recibir un feedback de los clientes y usuarios finales.
- Identificar las mejoras.
- Establecer la función y el diseño final.
- Captación de fondos e inversores.
El primer beneficio de los prototipos se fundamenta en determinar los problemas de diseño y fabricación. La detección temprana puede evitar problemas más adelante durante el proceso de producción, limitando los costes de desperdicio y la reproducción de piezas defectuosas. Además, prototipar nos ayuda a estimar las necesidades y los materiales, así como el tiempo de fabricación y los requisitos de personal.
Además, gracias al testeo de prototipos podemos resolver muchas cuestiones. Por ejemplo, podemos preguntarnos si el producto puede producirse con la maquinaria existente, qué adaptaciones hay aplicar para fabricarlo o si es necesario adquirir nueva maquinaria. También nos ayudará a determinar si los materiales que se han utilizado son duraderos y capaces de soportar el desgaste por el uso.
Técnicas más habituales de prototipado
Elegir la técnica adecuada para la fabricación del prototipo es algo fundamental. Desde la creación de bocetos o modelos de apariencia, hasta la generación de modelos de prototipado rápido. Esta última es la más usada hoy en día en la industria gracias su rapidez, bajo coste y eficacia.
- Bocetos: son muy útiles al principio del diseño, ya que sirve para entender un objeto y dar una idea general de su diseño.
- Modelos de apariencia: son prototipos que se parecen a la pieza, pero en realidad no funcionan. Sirven para refinar el aspecto de un producto y son especialmente útiles a la hora de elegir el acabado.
- Prototipado rápido: es un proceso por el cual creamos objetos con el fin de probar nuestro producto antes de lanzarlo al mercado de forma fácil y barata. La creación de un prototipo suele costar cientos de euros y horas de trabajo. Con el prototipo rápido, gracias a herramientas como la impresión 3D, láser o el fresado CNC, podemos ahorrar costes y tener nuestro prototipo listo el mismo día.
En definitiva, los prototipos son la clave que necesitamos para conseguir un gran diseño de producto de forma consistente. Por eso en Infinitia, contamos con el mejor equipo de prototipado que se pondrá al servicio de tu proyecto. No dudes en consultarnos.