¿Qué es un modelo prototipo rápido?
Un modelo prototipo rápido es típicamente una pieza de plástico o metal creada a partir de un dibujo de computadora, que permite a un cliente revisar un producto en desarrollo. A partir de finales del siglo XX, se desarrolló un software de computadora que permitía a los diseñadores crear dibujos tridimensionales (3D). El desarrollo paralelo de equipos que podrían crear estructuras físicas a partir de estos dibujos condujeron al negocio del modelado rápido.
El diseño de una parte que usa el software 3D comienza con un dibujo conceptual de una parte deseada. Un diseñador puede tomar este dibujo y crear un modelo 3D basado en software, que permite que una parte se vea desde diferentes ángulos u orientaciones. Este software también puede desmontar prácticamente la pieza para mostrar a un cliente cómo puede ocurrir el ensamblaje en una planta industrial. El diseño del software a menudo incluye la capacidad de "probar" la parte en diferentes condiciones de estrés o impacto para estimar las fallas de la pieza o los defectos de diseño.
El desarrollo de modelos de prototipo rápido se convirtió en una REAlidad con la introducción de impresoras 3D. Varias tecnologías diferentes evolucionaron a fines del siglo XX, pero todas estaban vinculadas a los programas de diseño asistidos por computadora (CAD) que crearon modelos de software. Todas las impresoras 3D utilizan una técnica de construir capas sucesivas de plásticos o metales en secuencia para crear una muestra física de la pieza.
Un tipo de impresora usó un polvo fino dentro de un gabinete de impresora. El software de la computadora convirtió el dibujo en miles de capas extremadamente finas, como cortar la imagen extremadamente delgada. La impresora roció una carpeta química sobre el polvo en forma de la capa más baja. Luego se mezcló el polvo en esta capa, y la bandeja plana bajó una pequeña cantidad. Se agregaron la siguiente capa de carpeta y polvo, y así sucesivamente, hasta que se hizo una parte 3D. Dependiendo de la complejidad de la pieza, la impresora podría necesitar funcionar durante días para completar una muestra.
Otro typE de la impresora modelo de prototipo rápido utilizó un plástico fundible. Una boquilla colocó pequeños puntos del material derretido en la bandeja de la impresora en capas sucesivas para construir una parte. Estas piezas a menudo se usaban directamente desde la máquina, porque las capas de plástico formaban un prototipo de plástico sólido. Esta fue una mejora sobre algunas impresoras de polvo, que crearon partes que podrían manejarse, pero que podrían no ser lo suficientemente fuertes para probar o usar real.
Un proceso llamado sinterización de metal también podría crear un modelo prototipo rápido. Se podría usar un metal como el aluminio o el cobre con un punto de fusión relativamente bajo en una impresora 3D de manera similar a un plástico derretido. La parte metálica terminada a menudo no requería un procesamiento adicional, y podría usarse directamente desde la máquina para probar o un mayor desarrollo.
Muchos productos en el siglo XXI fueron totalmente diseñados en el software CAD, lo que hace que la imagen virtual sea un modelo prototipo rápido, sin la necesidad de hacer una muestra física. Esto becAME Común para gran maquinaria industrial, aviones y vehículos grandes como barcos. Muchas piezas eran demasiado grandes para crear prototipos separados, o habrían retrasado el desarrollo final del producto.
Los ingenieros desarrollaron pruebas de software que podrían simular condiciones de prueba reales, lo que eliminó la necesidad de pruebas de prototipo. El primer avión comercial fue diseñado de esta manera a fines del siglo XX. Se construyó un avión de reacción comercial completamente en una computadora, pasando de un diseño directamente a una aeronave con capacidad de vuelo sin prototipos intermedios.