Sosem egyszerű feladat a prototípusgyártás

Egy új eszköz gyártása során általában nem lehet tudni előre, hogy melyik eljárás lesz a leghatékonyabb. A prototípusok segítségével lehet tesztelni a különböző ötleteket, az ilyen termékekből éppen ezért sokféle készülhet, mielőtt megszületik a végleges, sorozatgyártásra kerülő termék.

A gyártási folyamatok során az egyes ötleteket érdemes is levédetni. Az IBM 2020-ban például 9130 szabadalmat jelentett be, ám nyilvánvaló, hogy ez nem jelent 9130 olyan ötletet, amit ténylegesen fel is használt a vállalat – azonban sosem lehet tudni előre, mi válik be.

Bármilyen technológiáról is legyen szó, a prototípusgyártásnak több változata is van, de mindegyikben közös, hogy a végtermék kiindulási változatát tesztelik, tökéletesítik a szakemberek addig, ameddig a sorozatgyártásra kerülő változatig el nem jutnak.

Nagy fejlődést jelent a gyorsprototípus-gyártás

A technológiai fejlődésnek hála ma már több módszerrel is létrehozható háromdimenziós, kézzel fogható prototípus rendkívül rövid idő alatt, viszonylag kevés költséggel egy ténylegesen legyártott alkatrészhez képest. Ezek a modellek kiválóan alkalmasak a tesztelésre, vagy akár a dizájnon való változtatásra is.

A CAD technológiával készülő tervek (háromdimenziós számítógépes modellek) és az additív gyártás kombinációjával egyre jobban felgyorsult és kiterjedt a gyorsprototípus-gyártás. Ma már fröccsöntött műanyag, sőt, fém alkatrészek, termékek prototípusa is elkészíthető rövid idő alatt.

Online tervezés

Februárban az amerikai Protolabs nevű vállalat létrehozott egy olyan online felületet, amin keresztül a mérnökök a tervezéstől a sorozatgyártásig egy felületen gyűjthetik az ötleteiket egy-egy termékkel kapcsolatban. A folyamatot az ügyfelek is követhetik, így pontosan tudni fogják, mit kapnak a pénzükért. Mark Flannery, a Protolabs globális termékigazgatója utóbbi tulajdonságot nevezte a felület legnagyobb előnyének.

A rendszer képes visszajelzéseket adni az esetleges hibákról, és változtatásokat is ajánl a jobb gyártás érdekében. Ugyanakkor a kérdésben a feltöltött termék tervezőmérnökei döntenek a Protolabs adatai alapján.

Maszkoktól az autóalkatrészekig

A gyorsprototípus-gyártás talán soha nem kapott még akkora figyelmet, mint 2020 első felében, amikor a koronavírus-járvány elleni küzdelemben maszkokat és lélegeztetőgépeket kezdtek el gyártani olyan vállalatok, amik egyébként mással foglalkoznak. A Protolabs például a B2 maszk kifejlesztésére büszke – írja a Machine Design. A B2 egy 2013-ban elkészült, légszennyezés elleni maszk prototípusából került kifejlesztésre 2020 tavaszán.

A gyorsprototípus-gyártás a járműiparban is rendkívül fontos terület, hiszen nagymértékben csökkenti a tervezési költségeket az egyes ötletek fizikai valóságban történő kipróbálása, valamint az egyedi autóalkatrészek gyártása. Sőt, ennek a technológiának köszönhetően az autógyártók is át tudtak állni az orvosi segédeszközök gyártására tavaly tavasszal, például a Ford így tudott lélegeztetőgépekhez alkatrészeket előállítani.

Ha a működés és a tervezés ellenőrzése a cél, akkor kiváló megoldás

Aaron Monur, a Pipeline Design & Engineering vezérigazgatója szerint a gyorsprototípus-gyártásnak vannak minőségbeli korlátai, így nem feltétlenül a legjobb megoldás a végtermékek validálására Ugyanakkor kiváló és költséghatékony megoldást jelent a tervezési paraméterek, valamint a működési elvek tesztelésére.

Ehhez a gyártás előtt össze kell állítani egy úgynevezett szabálykönyvet, egy pontos listát arról, hogy a végterméknek hogyan kell működnie, kinéznie, milyen paramétereknek kell megfelelnie. Így a prototípus elkészülése után a listával ellenőrizhetjük, hogy jó lesz-e az adott termék.