Servizi di prototipazione rapida CNC

 Servizio di lavorazione CNC personalizzata con ordinazione online. Il nostro servizio completo di fresatura CNC a 5 assi accompagnerà il tuo progetto complesso di lavorazione, dalla realizzazione del prototipo fino alla produzione finale dei componenti. .

Lavorazione di prototipi per la verifica del design e i test ingegneristici
La prototipazione è il processo mediante il quale si realizzano parti in plastica e metallo tramite lavorazioni CNC. Consente al tuo team di progettazione di simulare da vicino l’aspetto, le funzionalità e le proprietà dei materiali del prodotto finale. Inoltre, verificare l’adeguatezza e la fabbricabilità dei componenti aiuta a validare e perfezionare il progetto.

Offriamo servizi professionali di lavorazione CNC per garantire qualità e precisione, impegnandoci a fornire consegne rapide.

Che cos'è la prototipazione rapida?

Servizio di prototipazione rapida per lo sviluppo dei tuoi prodotti: prototipazione di qualità, produzione e molto altro

La prototipazione rapida è una fase iniziale comune nel processo di sviluppo del prodotto, che consente di iterare rapidamente un progetto iniziale. Durante questa fase, il designer o il team di ingegneria si concentra principalmente sul test della forma, dell’adattamento e delle funzionalità del prodotto o del componente. Spesso questo design corrisponde al cosiddetto “prodotto minimo vitale”, o MVP, poiché include solo le caratteristiche essenziali necessarie per effettuare prove e raccogliere feedback dagli utenti. In genere, in questa fase dello sviluppo del prodotto la velocità riveste la massima importanza; pertanto si preferiscono processi di produzione rapida o digitali, come la stampa 3D o la lavorazione CNC. Ciò permette ai progettisti di testare molteplici iterazioni o varianti del design in tempi brevi, finalizzando così più rapidamente il progetto definitivo.

Trendy utilizzando la prototipazione rapida per realizzare parti da testare in termini di adattamento e funzionalità può aiutarti a portare il tuo prodotto sul mercato più rapidamente della concorrenza.
In base ai risultati dei test e delle analisi, è possibile apportare modifiche al design, ai materiali, alle dimensioni, alla forma, all’assemblaggio, al colore, alla fabbricabilità e alla resistenza.

Quali sono i vantaggi della prototipazione rapida?

I principali vantaggi della prototipazione rapida sono due. Innanzitutto, garantisce che il prodotto o il componente soddisfi gli obiettivi di progetto, poiché può essere validato tramite il feedback degli utenti o attraverso test funzionali. In secondo luogo, contribuisce a ridurre i costi, poiché i team non devono sostenere investimenti in attrezzature o macchinari di produzione necessari per una serie di produzione. Al contrario, processi di fabbricazione a basso volume e più economici, come la stampa 3D, la lavorazione CNC o lo stampaggio a iniezione con utensili in alluminio, possono soddisfare le esigenze produttive della prototipazione rapida a costi notevolmente inferiori.

Esistono decine di modi per realizzare prototipi. Con l’evoluzione continua dei processi di prototipazione, i progettisti cercano costantemente di individuare il metodo o la tecnologia più adatti alla propria applicazione specifica. Questo white paper esplora i vantaggi e le limitazioni dei principali processi di prototipazione oggi disponibili per i designer. Fornisce descrizioni dettagliate dei vari procedimenti e analizza le proprietà dei materiali dei componenti ottenuti con ciascuna opzione di prototipazione. Inoltre, un utile diagramma riassume le domande chiave che i progettisti devono considerare quando scelgono un processo di prototipazione. L’obiettivo finale è aiutarti a selezionare il processo di prototipazione più adatto al ciclo di sviluppo del tuo prodotto.

Quali sono i vantaggi della lavorazione CNC?

 Velocità: L’aspetto completamente automatizzato della fresatura e della tornitura CNC comporta una drastica riduzione dei tempi di produzione

 Precisione: Grazie all’uso della programmazione CAD e CAM su computer, è possibile ottenere un’accuratezza straordinaria, misurata in micron.

 Ripetibilità: Una volta creato, il programma può essere utilizzato per produrre copie esatte del prototipo originale secondo specifiche precise.

 Controllo qualità: La costanza della fresatura e della tornitura CNC consente di mantenere più facilmente il controllo qualità anche per lotti di produzione più lunghi.

LA STAMPA 3D È GIÀ PRONTA: PERCHÉ DOVREI CONSIDERARE LA LAVORAZIONE CNC?

Con tutto il clamore intorno alla stampa 3D, l’impressione iniziale è che si tratti di una panacea per ogni problema! Come al solito, la realtà non è così semplice. La stampa 3D o la manifattura additiva possono offrire risultati eccellenti, soprattutto quando i tempi sono molto stretti. Tuttavia, ritenere che le altre tecnologie siano ormai superflue rappresenta un salto troppo grande.
I costi sono proporzionali alle dimensioni Innanzitutto, i costi della stampa 3D sono generalmente proporzionali alle dimensioni; pertanto, man mano che i pezzi diventano più grandi, processi alternativi come la lavorazione meccanica tendono a riprendere importanza. Il punto esatto varia a seconda dei diversi processi e delle geometrie.

	Lo SLA è un processo industriale di stampa 3D, ovvero di manifattura additiva, che realizza componenti immergendoli in una vasca di resina fotopolimerizzabile curabile con raggi UV, utilizzando un laser controllato da computer. Il laser viene impiegato per tracciare e indurire una sezione trasversale del modello sulla superficie della resina liquida. Successivamente, lo strato solidificato viene abbassato appena sotto la superficie della resina liquida e il processo si ripete. Ogni nuovo strato indurito aderisce allo strato sottostante. Questo procedimento continua fino al completamento del componente.
	Per modelli concettuali, prototipi estetici e design complessi, lo SLA può produrre parti con geometrie intricate e finiture superficiali eccellenti, rispetto ad altri processi additivi. I costi sono competitivi e la tecnologia è disponibile presso diverse fonti.
	Contro
	I prototipi realizzati tramite SLA potrebbero non essere resistenti quanto quelli ottenuti con resine ingegneristiche; pertanto, tali componenti hanno un utilizzo limitato nei test funzionali. Inoltre, benché i pezzi subiscano un ciclo di esposizione ai raggi UV per solidificare la superficie esterna, è opportuno evitare un’eccessiva esposizione a UV e umidità per prevenire il degrado.
SLS	Sinterizzazione laser selettiva
	Il SLS è uno dei cinque processi additivi disponibili presso Protolabs. Nel corso del processo SLS, un laser CO2 controllato da computer disegna sulla superficie di un letto riscaldato di polvere a base di nylon, partendo dal basso verso l’alto, fonde leggermente (sinterizza) la polvere fino a formare un solido. Dopo ogni strato, un rullo distribuisce uno strato fresco di polvere sul letto e il processo si ripete. Il SLS utilizza polveri di nylon rigido oppure di TPU elastomerico, simili ai veri termoplastici ingegneristici; di conseguenza, i componenti risultano più resistenti e precisi, ma presentano una superficie ruvida e mancano di dettagli fini. Il SLS offre un ampio volume di costruzione, può realizzare parti con geometrie estremamente complesse e creare prototipi durevoli.
DMLS	Sinterizzazione laser diretta dei metalli
	Il DMLS è una tecnologia di manifattura additiva che produce prototipi metallici e componenti funzionali destinati all’uso finale. Il DMLS impiega un sistema laser che disegna sulla superficie di una polvere metallica atomizzata; dove passa, salda la polvere fino a formare un solido. Dopo ogni strato, una lama aggiunge uno strato fresco di polvere e il processo si ripete. Il DMLS può lavorare la maggior parte delle leghe, consentendo di ottenere prototipi robusti e funzionali, realizzati nello stesso materiale dei componenti di produzione. Inoltre, se progettato tenendo presente la fabbricabilità, ha il potenziale di evolversi in stampaggio a iniezione metallica qualora fosse necessaria una maggiore produzione.
FDM	Modellazione a deposizione fusa
	Il FDM utilizza un metodo di estrusione che fonde e risolidifica resine termoplastiche (ABS, policarbonato o una miscela ABS/policarbonato) strato dopo strato, fino a formare il prototipo finito. Poiché impiega vere resine termoplastiche, risulta più resistente rispetto al binder jetting e potrebbe avere un utilizzo limitato nei test funzionali.
	Pro
	I componenti FDM sono relativamente economici e abbastanza resistenti, risultando adatti per alcuni test funzionali. Il processo consente di realizzare parti con geometrie complesse.
MJF	Fusione multi-getto
	La tecnologia MJF utilizza una serie di getti d’inchiostro per applicare selettivamente agenti di fusione e di dettaglio su un letto di polvere di nylon; successivamente, elementi riscaldanti fondono questi strati, formando uno strato solido. Dopo ogni layer, viene distribuita nuova polvere sul letto e il processo si ripete fino al completamento del pezzo. Al termine della costruzione, l’intero letto di polvere, con i componenti incapsulati, viene trasferito a una stazione di lavorazione, dove la maggior parte della polvere libera viene rimossa tramite un sistema di aspirazione integrato. I pezzi vengono poi sottoposti a sabbiatura per eliminare eventuali residui di polvere, prima di essere inviati al reparto di finitura, dove vengono tinti di nero per migliorarne l’aspetto estetico.
PJET	PolyJet
	La tecnologia PolyJet impiega una testina di stampa per spruzzare strati di resina fotopolimerizzabile, che vengono induriti uno dopo l’altro mediante luce ultravioletta. Gli strati sono estremamente sottili, garantendo una risoluzione di alta qualità. Il materiale è supportato da una matrice gel, che viene rimossa una volta completato il pezzo. Con PolyJet è possibile produrre anche componenti elastomerici.
	Pro
	Questo processo è moderatamente economico, consente di realizzare prototipi di parti sovrammoldate utilizzando materiali sia flessibili sia rigidi, offre la possibilità di produrre componenti in molteplici colorazioni ed è in grado di replicare facilmente geometrie complesse.
	Contro
	I componenti PolyJet presentano una resistenza limitata (paragonabile a quella dello SLA) e non sono adatti ai test funzionali. Sebbene PolyJet permetta di realizzare parti con geometrie complesse, non fornisce indicazioni sulla reale fabbricabilità del progetto finale. Inoltre, i colori possono ingiallire se esposti alla luce nel tempo.
CNC	Lavorazione a controllo numerico computerizzato
	Nella lavorazione meccanica, un blocco solido (o un tondo pieno) di plastica o metallo viene fissato rispettivamente su una fresatrice CNC o su un tornio e viene asportato attraverso un processo di asportazione di materiale, ottenendo così il pezzo finito. Questo metodo generalmente garantisce una resistenza e una finitura superficiale superiori rispetto a qualsiasi processo di manifattura additiva. Inoltre, i pezzi risultano dotati delle proprietà complete e omogenee della materia prima, poiché sono realizzati a partire da blocchi solidi di resina termoplastica estrusa o compressa, a differenza della maggior parte dei processi additivi, che impiegano materiali simili alla plastica e vengono costruiti strato per strato. La vasta scelta di materiali consente di ottenere componenti con le specifiche proprietà desiderate, quali resistenza alla trazione, resistenza agli urti, temperature di deflessione termica, resistenza chimica e biocompatibilità. Tolleranze precise consentono di realizzare pezzi idonei per prove di montaggio e funzionali, oltre che per jigs e dispositivi di fissaggio e componenti funzionali destinati all’uso finale. Diversi produttori, tra cui Protolabs, utilizzano tecniche di fresatura a 3 assi e fresatura indexata a 5 assi, insieme alla tornitura, per realizzare componenti in una gamma di plastiche e metalli di qualità ingegneristica.
	Pro
	I pezzi lavorati meccanicamente presentano ottime finiture superficiali e una notevole robustezza, grazie all’impiego di termoplastiche e metalli di qualità ingegneristica. Analogamente alla stampa 3D, alcuni fornitori offrono prototipi personalizzati pronti in appena un giorno.
IM	Stampaggio a iniezione
	Lo stampaggio a iniezione rapido consiste nell’iniettare resine termoplastiche in uno stampo, proprio come avviene nello stampaggio a iniezione di produzione. Ciò che rende questo processo “rapido” è la tecnologia impiegata per la realizzazione dello stampo, spesso realizzato in alluminio anziché nell’acciaio tradizionalmente usato negli stampi di produzione. I pezzi stampati risultano resistenti e presentano finiture eccellenti. Inoltre, si tratta del processo standard di produzione per componenti in plastica, pertanto vi sono vantaggi intrinseci nel realizzare prototipi nello stesso processo, qualora la situazione lo consenta. È possibile utilizzare quasi tutte le plastiche di qualità ingegneristica o la gomma siliconica liquida (LSR), senza quindi essere vincolati dalle limitazioni dei materiali tipiche dei processi di prototipazione.
	Pro
	I pezzi stampati sono realizzati con una vasta gamma di materiali di qualità ingegneristica, presentano finiture superficiali eccellenti e costituiscono un ottimo indicatore della fabbricabilità durante la fase di produzione.
	Contro
	Lo stampaggio a iniezione rapido comporta un costo iniziale per la realizzazione degli stampi, che non si riscontra nei processi additivi né nella lavorazione CNC. Pertanto, nella maggior parte dei casi, risulta conveniente realizzare uno o due cicli di prototipi rapidi (sia asportativi sia additivi) per verificare adattamento e funzionalità prima di passare allo stampaggio a iniezione.

Finiture superficiali

In secondo luogo, vi è il grande problema della finitura superficiale. I componenti stampati in 3D, per loro natura, vengono realizzati a strati e, sulle superfici curve, ciò può manifestarsi sotto forma di gradini. Per ottenere una buona finitura superficiale, è necessario eseguire una rifinitura manuale prima della verniciatura o dell’assemblaggio degli utensili. La lavorazione CNC opera su almeno tre assi simultanei, garantendo una superficie liscia e precisa direttamente dalla macchina.

Scelte dei materiali

In terzo luogo, i materiali utilizzati nella stampa 3D sono solitamente specifici per quel processo, mentre la gamma di opzioni disponibili per la lavorazione CNC è molto ampia. È vero che processi come l’FDM possono produrre additivamente componenti in ABS, PC e altri materiali, ma questi risultano comunque stratificati e, pertanto, differiscono da un prototipo in ABS ottenuto tramite fresatura CNC da materiale massiccio.

Trendy può fornire numerosi materiali diversi per prototipi rapidi personalizzati

Caso di prototipo rapido OEM e ODM in mostra

Perché scegliere il servizio di prototipazione rapida

• Mostra al tuo cliente un modello fisico del prototipo.
• Verifica la fattibilità dell’aspetto, delle dimensioni e delle caratteristiche del tuo prodotto.
• Testa se il tuo prodotto risulta adatto al mercato prima della produzione.
• Riduci i costi di produzione grazie alla prototipazione.
• Ottimizza e migliora il processo produttivo attraverso i test.

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