探索产品开发的关键原型技术
原型制作是新产品或修订产品设计过程中的一个步骤,允许设计团队检查产品是否存在缺陷,确定可能的改进领域,并向潜在投资者或目标市场展示产品。在大多数情况下,此过程涉及使用多种类型的原型技术从一系列材料制作不同功能级别的模型。这些技术包括减法和加法构造以及基于软件的表示。前两种方法涉及从建模材料块或片材中移除材料或逐层将材料添加到模型中。第三种原型技术类型用于演示软件产品。
概念验证是新产品或改进产品设计过程的重要组成部分。制作拟议产品的原型模型可以让设计团队在进入最终制造阶段之前评估设计的功能、故障和美观品质。原型模型是使用多种技术生产的,并且可能完全发挥作用,也可能根本不起作用,具体取决于原型制作过程的预期结果。原型技术最常见的类别是增材技术、减材技术和软件技术。
增材原型技术也称为快速原型技术,利用将材料添加到空白板上的技术。其中包括直接金属激光烧结 (DMLS)、选择性激光烧结 (SLS) 和立体光刻 (SLA) 技术。在大多数这些过程中,激光用于在与激光束接触后固化的流体或粉末基底中追踪模型的形状。在模型的计算机辅助设计 (CAD) 表示的指导下,激光逐渐逐层构建原型直至完成。三维打印(3DP)和电子束熔化是两种类似的增材原型制造工艺。
减材原型技术利用多种类型的传统计算机数控 (CNC) 机器从建模材料块中去除材料,以显示完整的原型。这些机器也由 CAD 文件中包含的详细信息驱动。机械加工被称为主要的减材原型制造工艺。树脂铸造模型也被称为减材工艺,因为首先从铝块或石膏上加工材料来制造所用的模具。这种类型的过程称为二次减材原型制作。
软件原型技术往往比物理模型的生产更简单且成本更低。原型程序通常在开发时进行测试,使错误识别和改进成为开发过程中持续的过程,而不是特定的事件。一旦 Beta 版本得到完善,它们通常会被发布以在实时环境中进行操作测试。
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