La guía definitiva para Prototipos de automoción
La creación rápida de prototipos de automoción es la clave que impulsa la innovación y el avance del automóvil. Con la ayuda de este prototipado de automoción, podemos llevar a cabo un proceso completo, desde el diseño y el 3D hasta la ingeniería y la fabricación propiamente dichas.
Pero la creación de prototipos de automoción no es sólo un paso del proceso, sino un área compleja con múltiples funciones, desde el concepto hasta la creación, el aspecto más crítico del proceso de desarrollo de un producto. Teniendo en cuenta que la seguridad de un vehículo es siempre crucial, la creación de prototipos de automoción de piezas y componentes y la comprobación de su seguridad es de vital importancia.
Conozcamos todo lo que hay que saber sobre la creación de prototipos de automoción y veamos cómo este sector está cambiando a mejor.
¿Qué es la creación de prototipos de automoción?
La creación de prototipos de automoción implica crear la primera muestra (prototipo) de un vehículo, pieza, componente o herramienta. La creación de prototipos es uno de los pasos más importantes entre el boceto o diseño inicial y el producto final.
Con la ayuda de la creación de prototipos, los fabricantes pueden comprobar la funcionalidad de un componente, los materiales adecuados, visualizar su estructura, comprobar si hay errores y, lo más importante, probar su seguridad.
¿Por qué la creación de prototipos en la industria del automóvil?
La creación de prototipos como práctica de validación del diseño es esencial en todas las industrias, pero especialmente en sectores como el de la automoción. El prototipado en automoción desempeña un papel crucial en las pruebas de seguridad de los vehículos y sus componentes. Ningún vehículo puede prescindir de ello.
Además, prototipado rápido ahorra muchos gastos, ya que permite a los fabricantes probar sus diseños antes de iniciar la producción en serie.
¿Cuál es la función del prototipado de automóviles?
Las funciones del prototipado de automóviles en un proceso típico de desarrollo de productos son la validación del diseño, la prefabricación, la producción, la opinión del cliente, las pruebas de seguridad y la validación de la fabricación. Veamos qué significa cada una de ellas:
Validación del diseño
La primera función del prototipado en el diseño de automóviles es la fase de validación del diseño. Aquí, el trabajo de los ingenieros consiste en crear un primer borrador para presentarlo a todas las partes interesadas. En este punto, solemos utilizar procesos de fabricación más baratos pero rápidos, como la fundición en vacío.
Pre-fabricación
Una vez validado el modelo inicial, comienza la fase de preproducción o "mula". En este punto, fabricamos un producto más refinado, normalmente utilizando Mecanizado CNC. Ahora también es el momento en que los ingenieros comprueban la usabilidad, los errores, los problemas de diseño y similares.
Producción o fabricación
Una vez visto todo lo que hay que mejorar en la fase de preproducción, es hora de pasar a la producción propiamente dicha. Aquí, los ingenieros deciden el mejor método de fabricación y los materiales que deben utilizar para la pieza específica. Una vez decididas estas cuestiones, empiezan a fabricar el prototipo.
Comentarios de los clientes
Una vez que el prototipo final está listo, lo normal es que los creadores lancen pruebas beta u ofrezcan su producto a un público seleccionado para recabar su opinión y experiencia. Los comentarios de los clientes son la voz de la mayoría, y a menudo descubrirán muchos fallos en el prototipo.
Pruebas de seguridad
Después de los comentarios de los clientes vienen las pruebas de seguridad. Es quizá la función más crucial de la creación de prototipos en la industria del automóvil. En esta fase, los ingenieros prueban la durabilidad de un componente, la seguridad del usuario y comprueban posibles fallos. Las pruebas de seguridad suelen realizarse exponiendo el modelo prototipo a diferentes escenarios o condiciones extremas.
Validación de la fabricación
Por fin ha llegado el momento de hacer todos esos pequeños retoques y fabricar el prototipo final. Antes de que comience el proceso de fabricación real de una pieza de automóvil, debe pasar por una validación de fabricación y tener un prototipo finalizado. Una vez que se asegure de que el prototipo final es seguro y funciona como se desea, puede iniciar la producción de esa autoparte.
Métodos de creación de prototipos de automóviles
Hay tres formas principales de crear prototipos de automóviles: El mecanizado CNC, la impresión 3D y la fundición al vacío. Vamos a explicar cada uno de estos métodos.
Mecanizado CNC
Mecanizado CNC es quizá el método más utilizado para crear prototipos de automóviles. Con este método, los fabricantes pueden producir piezas y componentes de alta precisión con tolerancias muy ajustadas.
Para fabricar un modelo prototipo con mecanizado CNC, puede elegir varios plásticos o metales, en función de la necesidad y la aplicación. Por ejemplo, debido a su resistencia al calor, durabilidad y solidez, solemos utilizar metales o termoplásticos para prototipar componentes en la industria del automóvil.
Impresión 3D
Solemos utilizar la impresión 3D en las fases iniciales del proceso de desarrollo para producir un modelo de forma rápida y eficaz. Como tal, solemos utilizar la impresión 3D para la creación rápida de prototipos.
La impresión 3D funciona con plástico en polvo, metal u otros materiales que se adhieren. Como modelo de muestra para imprimir después, la impresión 3D utiliza archivos digitales. El resultado es una precisión increíble a la hora de imprimir distintos componentes.
Fundición en vacío
El proceso de moldeado al vacío consiste en utilizar un producto existente para crear un molde de silicona que luego se rellenará con un material adhesivo y se hará una copia del producto inicial.
Con la fundición en vacío, los fabricantes pueden producir componentes prototipo a precios módicos, pero la calidad de estos prototipos no será tan alta como con el mecanizado CNC o la impresión 3D.
¿Qué papel desempeñan los prototipos en el diseño de automóviles?
La función de los prototipos de automoción es crear un modelo de muestra o clon de cómo debería ser el diseño, el aspecto y el funcionamiento de la pieza o el componente original del automóvil. En el sector de la automoción, los prototipos tienen tres funciones diferentes: aspecto, estructura y funcionalidad.
Fabricación de un prototipo de apariencia
Cuando los ingenieros sólo necesitan ver la apariencia o el diseño visual de un prototipo, podemos utilizar materiales baratos que no son duraderos ni resistentes pero tienen buen aspecto. Un excelente acabado superficial es vital en este tipo de prototipos.
Fabricación de un prototipo estructural
Un prototipo estructural sirve para comprobar el tamaño, la instalación y la estructura general de una pieza de automóvil. Para fabricar un prototipo estructural, es necesario utilizar métodos de impresión 3D o mecanizado CNC de alta precisión. Normalmente, un archivo digital y una impresora 3D proporcionarán los prototipos estructurales más precisos.
Fabricación de un prototipo funcional
La tercera y última función del prototipado en la industria del automóvil es la creación de prototipos funcionales. Estos prototipos son un clon del original y tienen que estar fabricados con materiales de calidad, duraderos y estructuralmente sólidos. El prototipo funcional es el producto final fabricado de forma realista.
¿Qué materiales se utilizan en la creación de prototipos de automóviles?
Dependiendo del componente o pieza que necesite fabricar y de la fase de diseño, en la creación de prototipos de automoción se suelen utilizar tres materiales diferentes: metal, plástico y silicona.
El metal en los prototipos de automoción
Acero inoxidable y las aleaciones de aluminio son algunos de los metales más utilizados en la creación de prototipos de automóviles. Sin embargo, también pueden utilizarse metales como el magnesio o aleaciones a base de cromo, titanio o cobre, dependiendo de la aplicación.
El plástico en los prototipos de automoción
También podemos utilizar materiales plásticos en la creación de prototipos de automóviles. Esto se reserva principalmente para las piezas de automóvil que no necesitan la durabilidad y resistencia al calor añadidas que proporcionan los metales. Podemos utilizar acrílico, ABS, PC, PPS, PS, PE y otros plásticos para producir prototipos de piezas de automóvil. Para su uso en automoción, normalmente se prefieren los termoplásticos.
La silicona en los prototipos de automoción
El último material más utilizado en la creación de prototipos de piezas de automóviles es la silicona. Normalmente utilizamos la silicona para fabricar prototipos de diseño o apariencia centrados en los aspectos visuales externos. Por ejemplo, podríamos utilizar silicona para diseñar la carrocería personalizada de un coche.
Aplicación de la creación de prototipos en la industria del automóvil
La creación de prototipos en la industria del automóvil tiene varias aplicaciones: iteraciones de diseño, herramientas personalizadas, piezas funcionales para automóviles, etc.
Además, el prototipado puede utilizarse para productos innovadores y para crear modelos de muestra a costes reducidos. Eso es especialmente útil cuando producimos un prototipo de apariencia que sirve sólo para una representación visual.
Y por último, la creación de prototipos en la industria del automóvil también tiene inmensas implicaciones de seguridad, lo que la hace vital en la fase de prueba de seguridad de cualquier pieza o componente de automóvil. Al crear primero un prototipo modelo, también puede ahorrar costes y probar los fallos en un producto de muestra en lugar de darse cuenta de ellos más tarde, durante el proceso de producción real.
En resumen
Tomando la seguridad como uno de los aspectos más vitales en la industria del automóvil, no es difícil comprender la importancia de la creación de prototipos. Además, la segunda palabra clave más importante que hay que recordar en el tema de la creación de prototipos de automoción es "bajo demanda".
Con un fabricante a la carta de piezas de automóvil de calidad, la creación de prototipos de automóviles será coser y cantar. Pero, naturalmente, los prototipos siguen sin llamar la atención de las partes interesadas, lo que deja a los ingenieros con presupuestos bajos y presionados por el tiempo para crear sus modelos prototipo.
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