Jak wybrać najlepszy materiał prototypowy?
Wybór najlepszego materiału prototypowego dla konkretnego produktu lub wynalazku zależy od wielu czynników, w tym budżetu, prezentacji, ramy czasowej i ilości. Ostateczna funkcja prototypowej części lub produktu zwykle określa materiał, z którego wykonany jest prototyp. Zbudowanie działającego prototypu może być prostym połączeniem kilku prostych materiałów lub przedmiotów znalezionych w domu. Materiały użyte do szybkiego prototypowania (RP) mogą zapewnić bardziej szczegółowy prototyp potrzebny do prezentacji inwestorom, inżynierom, marketerom, projektantom lub producentom. Inny prototypowy materiał obejmuje wzory wykonane z silikonowych form i różnego rodzaju tworzyw sztucznych lub kombinacji żywicy i innych materiałów.
Początkowo materiałem prototypowym może być drewno, glina, żywica lub połączenie tych i innych materiałów. Przed podjęciem decyzji, jakie prototypowe materiały lub procesy zostaną użyte, należy wziąć pod uwagę koszty. Niektóre z najbardziej udanych produktów zostały początkowo wykonane z bardzo surowych prototypowych materiałów lub przedmiotów znalezionych w domu, takich jak karton, drut i taśma klejąca. O ile pokazuje, jak działa produkt, do prototypu można użyć dowolnego rodzaju materiału. Jednym z rodzajów niedrogich prototypów jest specjalny plastik, który staje się miękki i podatny na formowanie po podgrzaniu w kuchence mikrofalowej lub suszarką do włosów.
Szybkie prototypowanie wykorzystuje technikę zwaną stereolitografią (SLA) do tworzenia namacalnych prototypów na podstawie rysunku wspomaganego komputerowo (CAD). Prototypowym materiałem zastosowanym w tym procesie jest ciekła żywica, która jest z grubsza formowana za pomocą promieniowania lasera ultrafioletowego i utwardzana w piecu ultrafioletowym. Gotowy prototyp SLA jest następnie ręcznie wykończony, aby spełnić specyfikacje projektanta. Te prototypy SLA wyglądają i działają jak prawdziwe i zapewniają praktyczny, działający model gotowego produktu, gotowy do prezentacji. Największą zaletą stosowania tych materiałów żywicznych jest szybki czas realizacji i niski koszt nawet wielu iteracji lub zmian projektu.
Formy silikonowe i płynne tworzywo sztuczne są prawdopodobnie jednym z najbardziej opłacalnych ze wszystkich prototypowych materiałów, gdy potrzebna jest tylko niewielka liczba prototypów. Proces ten, nazywany wulkanizacją w temperaturze pokojowej (RTV), wykorzystuje model RP do utworzenia matrycy wzorcowej z gumy silikonowej. Płynny silikon wylewa się wokół modelu RP lub wzorca, aby utworzyć negatywną formę. Ten proces najlepiej nadaje się do prototypów, które są potrzebne w krótkim czasie. Gotowy prototypowy materiał jest zwykle połączeniem dwuczęściowego poliuretanu, wosku i gumy silikonowej.