Il prototipo perfetto? La guida di Xometry alla scelta della tecnologia ideale

di Roberto Fondo ♦︎ La tecnologia migliore per realizzare velocemente prototipi? Dipende dalla fedeltà richiesta. Fdm, per i prototipi funzionali di parti semplici. Sla, per prototipi dettagliati in volumi ridotti. Sls e Mjs, per prototipi funzionali di parti complesse. Dmls, per parti in metallo ad alte prestazioni

La prototipazione è un processo fondamentale in ambito produttivo, il momento in cui le idee prendono vita, trasformandosi da concetti astratti a realtà tangibili.

È durante la prototipazione che vengono identificate eventuali aree di miglioramento prima del passaggio alla produzione in serie, in termini di user experience, conformità rispetto ai requisiti tecnici e soddisfazione delle aspettative degli utenti finali.







Uno degli approcci vincenti in tema di prototipazione è sicuramente la prototipazione rapida, che permette di eseguire iterazioni più veloci dei design e ottenere feedback immediati, garantendo prodotti conformi a standard elevati che possono essere lanciati sul mercato in brevissimo tempo.

Ma come si sceglie la tecnologia perfetta per realizzare in tempi rapidi un prototipo? Partiamo prima da una distinzione fondamentale.

Prototipi a bassa e ad alta fedeltà: come scegliere l’approccio corretto

Prototipo realizzato con stampa 3D di metallo Dmls

I prototipi a bassa fedeltà rappresentano la fase embrionale di un’idea, consentendo agli innovatori di testare concetti senza investire eccessivamente in risorse.

In genere sono meno complessi dei prodotti finiti e possono anche partire da semplici disegni su carta o modellini in cartone, dal momento che la loro funzione principale consiste nella convalida e nella rapida risposta ai feedback degli utenti.

Al contrario, i prototipi ad alta fedeltà replicano con precisione la funzionalità, l’aspetto e l’interfaccia utenti del prodotto finale. Sono rifiniti meglio e forniscono un’esperienza utente realistica, il che li rende ideali per test funzionali e presentazioni alle parti interessate.

I prototipi ad alta fedeltà vengono solitamente usati negli stadi finali del processo di sviluppo.

Panoramica delle tecnologie di prototipazione rapida

Prototipo funzionale realizzato in colata sottovuoto.

Una delle tecnologie più utilizzate per prototipi a bassa fedeltà è sicuramente la stampa 3D Fdm (Modellazione a deposizione fusa), che consente di realizzare rapidamente prototipi funzionali di parti semplici. Si potrebbe ricorrere all’FDM anche per piccoli test funzionali, nonostante alcune limitazioni in termini di finitura superficiale e precisione dimensionale.

Per realizzare prototipi ad alta fedeltà, un’azienda può optare per diversi processi di stampa 3D (Sla Stereolitografia, Sls Sinterizzazione laser selettiva, HP Multi Jet Fusion, Dmks Sinterizzazione laser diretta dei metalli) ma anche la lavorazione CNC e la colata sottovuoto sono in grado di produrre prototipi con finitura superficiale, precisione dimensionale e dettagli intricati eccellenti.

Ciascuna tecnologia offre vantaggi unici come la capacità di produrre parti in materiali specifici (Sls, Sls, Dmls), eccellenti proprietà dei materiali (Dmls) o finitura superficiale di alta qualità (colata sottovuoto).

Nella tabella di seguito sono presentati i vantaggi, le considerazioni e le applicazioni previste delle tecnologie di produzione additiva e dei metodi di produzione più tradizionali per la prototipazione rapida.

Tecnologia di prototipazione rapida Vantaggi Considerazioni Applicazioni previste
Stereolitografia (Sla) • Eccellente finitura superficiale

• Ampia scelta di materiali

• Minore velocità

• La resina può diventare fragile

• Strutture di supporto necessarie

• Produzione in volumi ridotti

• Prototipi dettagliati

Sinterizzazione laser selettiva (Sls) • Parti resistenti

• Ideale per geometrie complesse

• Strutture di supporto non necessarie

• Finitura superficiale avanzata tramite post-lavorazione

• Finitura superficiale granulosa • Prototipi funzionali

• Parti complesse

Multi Jet Fusion (Mjf) • Produzione rapida

• Strutture di supporto non necessarie

• Finitura superficiale avanzata tramite post-lavorazione

• Finitura superficiale più ruvida rispetto alla SLA • Prototipi funzionali

• Parti complesse

Sinterizzazione laser diretta dei metalli (Dmls) • Ampia gamma di leghe metalliche

• Geometrie complesse

• Eccellenti proprietà dei materiali

• Produzione lenta

• Costi elevati

• Prototipi in metallo

• Parti ad alte prestazioni

Modellazione a deposizione fusa (FDM) • Prototipi convenienti

• Ampia scelta di materiali (inclusi ULTEM e ABS ESD7)

• Finitura superficiale moderata

• Minore resistenza lungo l’asse Z

• Poco indicata per i test funzionali

• Modelli concettuali

• Prototipi funzionali

Lavorazione Cnc • Eccellente precisione

• Ampia scelta di materiali

• Costi di implementazione elevati

• Limitazioni geometriche

• Parti ad alta tolleranza

• Test funzionali

Colata sottovuoto • Ampia gamma di resine

• Indicata per parti medio-piccole

• Creazione rapida di attrezzature

• Finitura superficiale variabile

• Potenziali problemi di tolleranza

• Gli stampi si usurano rapidamente

• Parti pre-produzione

• Test funzionali

 














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