La scelta del materiale giusto è una delle decisioni più importanti nel processo di prototipazione. Non solo influisce sull’aspetto finale del modello, ma ne determina anche la funzionalità, la resistenza e il costo.
In Proto&Go! lo vediamo ogni giorno: un buon progetto può fallire se viene realizzato con il materiale sbagliato. Ecco perché in questo articolo vi spieghiamo come prendere la decisione migliore, soprattutto se state sviluppando il vostro primo prototipo o se non avete alcuna esperienza precedente con la produzione.
La funzione determina il materiale
Prima di fare una scelta, è necessario rispondere a una domanda fondamentale: a cosa servirà il prototipo? Un modello di validazione estetica, un prototipo funzionale che deve resistere alle sollecitazioni meccaniche o una pre-serie destinata al test degli utenti non sono la stessa cosa.
Ad esempio, se l’obiettivo è quello di convalidare il design visivo, si può optare per materiali plastici poco costosi che consentono di ottenere finiture estetiche di qualità. Se invece si vuole testare il comportamento meccanico, è necessario un materiale che si avvicini alle condizioni del prodotto finale, come un alluminio lavorato o una resina tecnica resistente.
Criteri di selezione del materiale ideale
Uno degli errori più comuni nella progettazione di un prototipo è quello di scegliere un materiale in base all’intuizione o all’aspetto visivo. L’ideale sarebbe prendere in considerazione criteri tecnici oggettivi. Alcuni dei più importanti sono:
- Resistenza meccanica: il prototipo sarà sottoposto a carichi o urti?
- Temperatura di lavoro: deve resistere al caldo, al freddo o agli sbalzi termici?
- Peso: è importante essere leggeri?
- Finitura superficiale: deve essere strutturata o verniciata?
- Compatibilità con altri materiali: è assemblato con altre parti?
- Costo e disponibilità: dovete trovare un equilibrio tra funzionalità e budget?
Ognuno di questi fattori contribuisce a restringere la gamma delle opzioni. Un consiglio utile: date la priorità alle proprietà più critiche in base all’uso previsto e consultate uno specialista in caso di dubbi.
Confronto di base: stampa 3D, lavorazione CNC e stampaggio del silicone
Il processo di produzione determina anche i materiali che si possono utilizzare. Ad esempio:
- Stampa 3D: offre materiali come PLA, ABS, PETG, PA12 o resine tecniche. È ideale per la prototipazione rapida, i pezzi complessi o le convalide volumetriche.
- Lavorazione CNC: consente di lavorare metalli come alluminio, acciaio o ottone. Offre precisione e buone finiture.
- Stampaggio del silicone: una tecnica molto utile per la produzione di pre-serie o prototipi funzionali in poliuretano (PU). A partire da un modello master, si realizza uno stampo flessibile che consente di ottenere diverse copie con geometrie dettagliate e finiture simili al prodotto finale. È particolarmente efficace quando sono richieste piccole tirature e un buon comportamento meccanico.
La scelta tra questi metodi dipende non solo dal materiale, ma anche dallo scopo del prototipo, dal budget disponibile e dai tempi di consegna.
Come evitare gli errori più comuni nella scelta dei materiali?
Un errore comune è quello di ritenere che il prototipo debba essere costruito con lo stesso materiale del prodotto finale. Questo non è sempre necessario, né efficiente. Spesso è possibile utilizzare un materiale alternativo che simuli il comportamento desiderato, risparmiando sui costi senza perdere in funzionalità.
Un altro errore è quello di non considerare la post-elaborazione. Alcuni materiali richiedono carteggiatura, verniciatura, laccatura o addirittura assemblaggio. È quindi consigliabile informarsi sulle opzioni di finitura disponibili prima di decidere.
Materiali consigliati a seconda del tipo di prototipo
- Prototipo estetico: PLA, ABS, resine standard o PMMA. Facile da lavorare e con una finitura visivamente attraente.
- Prototipo funzionale: PA12, POM, alluminio o anche acciaio inox in caso di esigenze particolari.
- Convalida dell’assemblaggio del prototipo: PETG, ABS o materiali che consentono tolleranze strette e una certa resistenza.
Queste raccomandazioni hanno un valore puramente indicativo. È preferibile consultare direttamente il nostro team di esperti, che sarà in grado di valutare il vostro caso su base personalizzata.
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