Welke materialen worden vaak gebruikt bij het maken van prototypes?

Prototypemodellen, ook wel mock-ups genoemd, zijn essentieel voor nieuw ontwikkelde of geplande producten. Ze vormen de eerste stap in het verifiëren van de haalbaarheid van een product en maken gerichte verbeteringen mogelijk om defecten aan te pakken. Een prototype is een indirecte en effectieve methode om fouten, tekortkomingen en potentiële gevaren in het ontwerp te identificeren totdat er in geen enkel prototype meer defecten te vinden zijn. In dit stadium wordt meestal een proefproductie op kleine schaal uitgevoerd om eventuele problemen die zich tijdens de massaproductie kunnen voordoen, te identificeren en te verhelpen.

Op basis van de productiematerialen kunnen prototypes worden ingedeeld in kunststof prototypes, metalen prototypes, siliconen prototypes en klei prototypes. Veelgebruikte materialen voor kunststof prototypes zijn ABS, PC, PMMA en PU. ABS wordt vaak gebruikt voor het maken van handmatige modellen; PC en PMMA worden gebruikt voor de productie van transparante onderdelen; en PU wordt gebruikt voor de productie van siliconenmallen voor kleine series.

ABS is een materiaal met een blokstructuur en een lagere dichtheid dan spuitgegoten ABS. Tijdens de verwerking worden de buitenste molecuulketens doorgesneden en gebroken, wat resulteert in een lagere sterkte en een grotere scheurgevoeligheid. Daarom kunnen prototypes van ABS niet als eindproduct voor de verkoop worden gebruikt.

Het proces van het maken van prototypemodellen omvat CNC-bewerking (computer numerical control) en siliconengiettechnieken. De gebruikte gereedschappen zijn vergelijkbaar met die bij standaardbewerking, met het verschil dat de materialen die voor prototypemodellen worden gefreesd ABS, PC, PMMA en andere materialen zijn. CNC-bewerkingssoftware wordt gebruikt om de 3D-gegevens te programmeren. Dit proces resulteert in halffabrikaten, ook wel rapid laser prototyping en -productie genoemd. Vanwege de slechte precisie en uiterlijke kwaliteit wordt laser rapid prototyping echter niet aanbevolen.

Na het CNC-bewerken en frezen worden de halffabricaten gepolijst, geverfd en gegalvaniseerd om het proces af te ronden. De uiteindelijke prototypes kunnen het officiële product nauwkeurig evenaren. Dit is een uitstekende methode om het uiterlijk en de functionaliteit van prototypemodellen te demonstreren en te verifiëren.