프로토타입을 만드는 방법

제품을 개발할 때 실제 프로토타입을 만드는 것은 연구, 테스트, 자금 조달 등에 도움이 될 수 있습니다. 그리고 3ERP와 같은 래피드 프로토타이핑 서비스 제공업체 덕분에 짧은 시간 내에 저렴한 프로토타입을 쉽게 만들 수 있습니다.

그러나 일부 회사는 어디서부터 시작해야 할지 몰라서 프로토타이핑을 지연합니다. 어떤 기술이나 재료를 사용할지 모르거나 어떤 종류의 프로토타이핑 파트너와 함께 작업해야 하는지 모릅니다.

다행히 3ERP와 같은 파트너와 함께 프로토타입을 만드는 것은 간단하고 어렵지 않습니다. 이 가이드는 프로토타입을 만드는 방법에 대한 기본 사항을 살펴보고 개념 모델과 기능적 프로토타입이라는 두 가지 광범위한 프로토타입 범주를 분석합니다. 또한 프로토타입 제조 시설에서 신속한 프로토타이핑 프로세스가 작동하는 방식에 대한 개요도 제공합니다.

빠른 프로토타이핑이란 무엇입니까?

프로토타입은 생산 전에 제작된 실제 제품의 모델, 초안, 목업 또는 초기 단계 버전이며, 래피드 프로토타이핑은 가능한 가장 짧은 시간 내에 프로토타입을 개발하는 프로세스입니다.

회사가 프로토타입을 개발해야 하는 이유는 다양하고 이를 구축하는 데 다양한 기술을 사용할 수 있습니다. 3ERP에서는 CNC 기계 가공, 3D 프린팅, 몰딩, 주조 및 판금 제작에 중점을 두고 있으며 일부 프로토타입에는 다음의 조합이 필요합니다. 여러 구성 요소가 포함된 경우 프로세스.

신속한 프로토타이핑은 기업이 제품을 더 빨리 출시하는 데 도움이 됩니다. . 프로토타입을 빠르게 구축함으로써 일반적으로 프로토타입이 필요한 시장 조사 및 기계 테스트와 같은 프로세스의 속도를 높이고 제품 개발의 최종 단계에 더 빨리 도달할 수 있습니다.

개념 모델

초점 :시각적 매력, 기본 아이디어의 전달, 최저 비용

일반적인 프로세스 :3D프린팅, CNC가공, 진공주조, 판금, 기타

많은 프로토타입이 시각적 또는 미적 기능을 제공하도록 제작되었습니다. 이러한 종류의 프로토타입은 작동할 필요가 없습니다. 그러나 최종 제품에 대한 정확한 시각적 인상을 제공해야 합니다.

시각적 목적을 위해 제작된 프로토타입은 컨셉 모델, 디스플레이 프로토타입 또는 모양과 유사한 프로토타입이라고 부를 수 있습니다. 잠재 투자자에게 미래 제품을 시연하는 데 사용할 수 있습니다. , 또는 시장 조사 수행 잠재 고객에. 다른 내부 부서에 아이디어를 전달하는 데에도 사용할 수 있습니다. 회사에서.

개념 모델은 기능할 필요가 없기 때문에 최종 부품 생산에 사용되지 않을 수 있는 특정 제조 프로세스를 사용할 수 있습니다. 초점은 단순히 가능한 가장 저렴한 가격으로 보기 좋은 프로토타입을 만드는 것입니다.

이러한 이유로 3D 프린팅은 때때로 개념 모델에 사용됩니다. 인쇄된 부품은 최종 사용에 적합하지 않을 수 있지만 높은 시각적 표준으로 빠르게 만들 수 있습니다. 진공 주조는 강도가 낮고 시각적으로 매력적인 프로토타입에도 주로 사용됩니다. 즉, CNC 가공 및 판금 가공은 종종 특정 프로젝트에 더 저렴하거나 더 적합할 수 있으며 유연성이 매우 뛰어납니다.

회사는 또한 저렴한 재료를 사용할 수 있습니다. 재료가 힘을 견디거나 기계적 기능을 수행할 필요가 없기 때문입니다. 그러나 인상적인 모양을 유지하려면(예:전문적인 표면 마감) 저가 플라스틱을 금속처럼 보이게 하려면 적용될 수 있습니다.

개념 모델의 예

기능적 프로토타입

초점 :검증, 기계적 테스트, 사전 제작

일반적인 프로세스 :CNC 가공, 사출 성형, 판금, 기타

프로토타입은 단순히 시각적인 것과는 대조적으로 기능적일 수도 있습니다. 기능적 프로토타입은 일반적으로 검증을 위해 제작됩니다. 제품의 물리적 측면(예:재료 선택) 또는 기계적 테스트 수행 . 또한 시연하는 데 사용될 수도 있습니다. 내부 직원, 고객, 투자자 등에 대한 제품의 기능

테스트에 사용하는 경우 기능적 프로토타입은 미학에 대한 고려가 거의 없을 수 있습니다. 예를 들어, 기능적 프로토타입은 색상이 없거나 미완성이거나 특정 기능 및 세부 정보가 부족할 수 있습니다. 그러나 후기 단계 또는 사전 제작 프로토타입에는 최종 제품에 최대한 가깝게 하기 위해 기능적 및 미적 특징이 모두 포함될 수 있습니다.

기계적 테스트를 받는 기능적 프로토타입은 일반적으로 생산에 사용되는 것과 유사한 재료와 프로세스를 사용하여 만들어야 합니다. 그렇지 않으면 테스트가 유용하지 않습니다.

프로토타입도 금속 구성 테스트를 거쳐야 하는 경우 생산 등급 재료를 선택하는 것이 중요합니다. CNC 가공과 같은 생산 공정 및 사출 성형 3D 프린팅된 부품은 종종 필요한 강도가 부족하고 기계적 성능 측면에서 생산 부품을 반영하지 않기 때문에 기능적 프로토타입에 자주 사용됩니다.

실증 기능이 없는 시제품의 경우 제품의 기능에 기여하는 경우에만 표면 마감 처리를 하면 되며, 도장, 브랜딩 등의 적용은 생략될 수 있습니다.

기능적 프로토타입의 예

신속한 프로토타이핑 프로세스

3ERP에서는 주문을 완료하고 필요한 모든 정보와 디지털 파일을 받으면 신속한 프로토타이핑 프로세스가 시작됩니다.

다음에 일어나는 일은 궁극적으로 프로토타입의 종류(개념 모델 대 기능), 필요한 재료 및 필요한 단위 수에 따라 선택한 제조 프로세스에 따라 다릅니다. 각각의 경우는 다르며 고객과 협력하여 각 신속한 프로토타이핑 주문에 가장 적합한 접근 방식을 결정할 수 있습니다.

프로세스에 관계없이 프로토타입은 품질 관리 절차를 거친 다음 지지 재료 제거 및 양극 산화 또는 페인팅과 같은 원하는 표면 마감 처리 적용과 같은 필요한 후처리 단계를 거칩니다.

그런 다음 고객이 제품 개발을 진행할 수 있도록 프로토타입을 최대한 빨리 고객에게 배송합니다.

다음은 신속한 프로토타이핑에 사용하는 다양한 프로세스의 개요입니다.

CNC 가공

CNC 가공 프로토타입의 경우 밀링, 터닝, EDM 등을 위해 정확한 재료를 얻고 디지털 파일을 CNC 기계로 전송하여 빠르게 시작할 수 있습니다.

CNC 머시닝은 1단계 프로세스이기 때문에 신속한 프로토타이핑에 적합합니다. 툴링이 필요하지 않습니다. 원료가 들어가고 프로토타입이 나옵니다. 이것은 높은 수준의 세부 사항으로 고품질의 프로토타입을 생산하는 것 외에도 프로세스를 매우 빠르게 만듭니다.

머시닝은 또한 물질적으로 다재다능합니다. 이 공정은 고성능 금속 및 플라스틱에 적합하며 가공 부품은 다양한 표면 처리를 거칠 수 있습니다.

3D 프린팅

레이어별 적층 공정인 3D 프린팅은 개념 모델에 자주 사용되지만 기능적 프로토타입에는 거의 사용되지 않습니다.

그러나 플라스틱 부품의 경우 FDM, SLS 및 SLA, 금속 부품의 경우 SLM 및 DMLS와 같이 다양한 형태의 3D 프린팅을 고려해야 합니다. 금속 AM 공정은 기계적 성능이 우수한 고강도 부품을 생산할 수 있으므로 기능성 프로토타입에 사용될 수 있습니다.

3D 프린팅의 장점에는 복잡한 형상, 저렴한 비용 및 빠른 처리가 포함됩니다. 일괄 처리보다는 일회성 프로토타입에 가장 적합합니다.

진공 주조

우레탄 주조라고도 하는 진공 주조는 적은 양의 사출 성형보다 훨씬 저렴한 사출 성형의 저비용 대안입니다. 따라서 부품의 기계적 성능이 낮음에도 불구하고 신속한 프로토타이핑에 적합합니다.

이 프로세스는 사출 성형에 필적하거나 더 우수한 고품질 표면 마감을 생성하기 때문에 주로 개념 모델에 사용됩니다.

사출 성형

사출 성형으로 프로토타입을 만드는 경우 먼저 몰드를 만들어야 하며 이를 위해서는 복잡한 CAD 설계가 필요합니다. 여기서 필요한 파팅 라인, 스프루 등을 사용하여 프로토타입의 반전 버전을 만듭니다.

이 금형을 제작하고 나면 CNC 머시닝 센터로 신속하게 툴링하여 플라스틱 성형 프로토타입 제작을 시작할 수 있습니다.

이러한 추가 제조 단계로 인해 사출 성형은 대량의 프로토타입이 필요한 경우에만 비용 효율적입니다(규모의 경제 고려 사항 참조). 아래에). 그러나 우수한 표면 조도, 우수한 강도 및 최종 부품과의 유사성 등 많은 장점이 있습니다.

판금 가공

판금 프로토타입은 짧은 소요 시간으로 다양한 금속으로 만들 수 있습니다. 이러한 프로토타입은 종종 최종 사용 부품과 유사하며 테스트에 사용할 수 있습니다.

판금 가공은 브래킷, 인클로저 및 패널과 같은 특정 제품에 적합하며 일반적으로 다른 금속 제조 공정과 상호 교환적으로 사용되지 않습니다.

규모의 경제 고려사항

제조 선택은 종종 필요한 단위 수에 따라 다릅니다. 단위량이 경제적이지 않다면 타협하고 다른 공정을 선택해야 하는 경우가 있습니다.

많은 예외가 있지만 이 표는 특정 프로세스에 적합한 단위 수에 대한 대략적인 정보를 제공합니다. (판금 부품 및 프로토타입은 일반적으로 판금 공정을 위해 특별히 설계되었기 때문에 판금 제작은 제외됩니다.)

	금속 프로토타입	플라스틱 프로토타입
CNC 가공	1–100	1–100
3D 인쇄	1–10	1–10
사출 성형	100+	100+
진공 주조	해당 없음	1–100
금속 주조	100+	해당 없음

시제품을 만드는 방법, 단계별

개념화

프로토타입을 만드는 첫 번째 단계는 디자인하기 전에 필요한 것이 무엇인지 결정하는 것입니다. 이 단계에는 시장 조사 및 잠재적 요구 사항에 대한 브레인스토밍이 포함될 수 있습니다.

디자인

거친 수제 목업이 전부가 아닌 한 프로토타입을 설계하려면 CAD 소프트웨어가 필요합니다. CAD를 사용하면 정확한 반복과 쉬운 수정이 가능하며 파일을 기계가 읽을 수 있는 형식으로 변환하여 즉시 생산할 수 있습니다. 디자인 경험이 없는 사람들은 전문적인 제품 디자인 서비스가 필요할 수 있습니다.

재료, 기술, 마감재 선택

재료, 기술 및 표면 마무리는 이러한 요소가 CAD 설계에 영향을 미치기 때문에 처음부터 모두 고려해야 합니다. 다만, 최종 선정은 설계단계 이후에 할 수 있다.

빌드

실행 가능한 CAD 파일과 재료, 기술 및 표면 마감 목록을 프로토타입 제작 전문가에게 보내야 프로토타입 제작을 시작할 수 있습니다.

다시 프로토타입

프로토타입이 목적을 달성하면 제품 개발 타임라인의 현재 단계에 따라 다른 프로토타입을 개발해야 할 수도 있습니다. 예를 들어, 한 번 검증된 개념 모델은 기계 프로토타입으로 계승될 수 있습니다.

3ERP는 쾌속 프로토타입 제작의 전문가이며 많은 산업 분야의 광범위한 고객과 협력해 왔습니다. 무료 견적을 받으려면 연락하십시오.