Prototype ontwikkelen: 10 voordelen van metaal

Auteur: Sven Stoffelen

Er zijn verschillende situaties waarin metaal bij een prototype ontwikkelen aan te bevelen is. Met een prototype krijg je een goed beeld van hoe een onderdeel, instrument of product eruit zal gaan zien. Een goed werkend prototype sluit namelijk goed aan op het einddoel en de wensen van de potentiële gebruiker. In de hightech industrie zijn draadvonken en zinkvonken vaak onmisbaar voor het ontwikkelen van nauwkeurige hightech prototypes. Bij EDM-vonkeroderen is namelijk een oppervlakteruwheid van Ra 0,1 tot 0,3 μm mogelijk.

Metaal bij prototyping

Bij prototyping wordt onder andere metaal gebruikt. Het eindproduct is dan ook van metaal. Metaalbewerking maakt complexe vormen met precieze details mogelijk. Het heeft een hoge mechanische resistentie. Daarom is metaal ideaal voor prototypes die onder uiteenlopende omstandigheden getest worden.

Nefratech EDM-Center maakt al meer dan 25 jaar zeer nauwkeurige prototypes met vonkerosie. Dit is een vorm van metaalbewerking. Daarvoor gebruiken we draadvonken (draaderoderen) en zinkvonken (zinkeroderen). Hiervoor werken wij nauw samen met technische engineers uit verschillende sectoren.

De geavanceerde draad- en zinkvonktechnologie van Nefratech EDM-Center maakt complexe onderdelen met een precisie tot Ra 0,3 μm mogelijk!

➡️Lees meer over: de mogelijkheden van draad- en zinkvonken.

Waarom een prototype ontwikkelen?

Prototyping helpt om:

• Ideeën te testen.
• Problemen vroegtijdig te herkennen.
• Oplossingen te vinden.
• Voor de verdere ontwikkeling van onderdelen, instrumenten of producten zonder grote investeringen.
• Zo werk je toe naar een perfect product met maximale toegevoegde waarde.

Waarom metaal gebruiken bij prototyping?

Metaal is ideaal voor prototypes waarbij functionaliteit en levensduur belangrijk zijn. Denk aan machines, medische instrumenten of spuitgietmatrijzen. Of metaal de juiste keuze is voor jouw prototype, hangt af van het doel, de ontwerpfase, het budget, de tijd en de eisen aan het fysieke product.

10 voordelen van metalen prototypes

1. Metaal is slijtvast en hittebestendig.
2. Metalen prototypes kun je testen zonder snel beschadigingen.
3. Je hoeft minder vaak te vervangen, wat tijd en geld bespaart.
4. Metaal biedt veel ontwerpmogelijkheden.
5. Je bewerkt en vormt het eenvoudig in verschillende ontwerpen.
6. Metaal is soms goedkoper dan kunststof.
7. Keuze uit veel metaalsoorten.
8. Metalen onderdelen zijn vaak geavanceerder dan andere materialen.
9. Dankzij moderne technieken zijn complexe, nauwkeurige vormen mogelijk.
10. Draadvonken en zinkvonken werken goed voor losse onderdelen én kleine series.

Welk soorten prototypes realiseert Nefratech EDM-Center?

Bij Nefratech EDM-Center maken we hoogwaardige prototypes in diverse fases en voor uiteenlopende toepassingen. EDM is een niet-conventionele verspaningstechniek waarbij materiaal wordt verwijderd zonder mechanische belasting. Daardoor is er een zeer gladde oppervlakteafwerking mogelijk. Draadvonken en zinkvonken vallen onder deze metaalbewerkingstechniek. Beide technieken zijn ideaal voor het bewerken van harde materialen en geharde materialen, zoals Stavax ESR en Hardox, maar ook een lastiger te bewerken metaal zoals titaan. Onze kracht ligt in het maken van complexe en nauwkeurige prototypes, met hoge kwaliteit en korte doorlooptijden.

Wil je met ons van gedachten wisselen over het maken van een prototype? Neem dan vrijblijvend contact op met Sven Stoffelen.

➡️Lees meer over: vonkerosie (EDM) versus PECM (Precise Electrochemical Machining)

Design thinking in metaal

Het maken van een goed prototype is een belangrijk onderdeel van het design thinking proces. Een prototype laat zien hoe een product eruit komt te zien en maakt een fysiek product tastbaar. Je kunt het in een vroeg stadium testen en valideren, voordat je investeert in productieprocessen.

Metaal is een uitstekende keuze voor een fysiek prototype, wanneer:

• Het eindproduct van metaal is.
• Mechanische sterkte cruciaal is.
• Thermische eigenschappen belangrijk zijn.
• Precisie en duurzaamheid nodig zijn.

In de prototypefase maakt precisie het verschil tussen succes en falen. Met onze draad- en zinkvonktechnologie creëren we complexe vormen van geleidende metalen. Die vormen zijn anders vaak onhaalbaar, zelfs in de hardste materialen. Technisch werktuigbouwkundigen hebben hierdoor de vrijheid om te innoveren zonder beperkingen van traditionele bewerkingen.

Sven Stoffelen, directeur Nefratech

➡️Misschien vind je dit ook interessant: lasersnijder versus draadvonken.

Prototype ontwikkelen: diverse soorten prototypes

Er bestaan verschillende soorten prototypes. Elk heeft een eigen doel en functie. Bij het low fidelity prototype werk je op een eenvoudige manier een concept uit. Als je wilt testen of simuleren ontwikkel je een medium fidelity prototype. Belanghebbenden die het product gaan gebruiken geven feedback voor verdere ontwikkeling. Een high fidelity prototype is de laatste stap in het ontwerpproces en lijkt het meeste op het definitieve product.

Low fidelity prototyping

Het eerste prototype hoeft in deze fase nog niet perfect te zijn. Het is een ruwe, eerste versie van het eindproduct dat op een goedkope manier wordt gemaakt. De nadruk ligt op eenvoud en snelle aanpasbaarheid.

Metaalbewerking speelt hier een kleinere rol. Snelheid en flexibiliteit zijn belangrijker dan duurzame materialen. Soms voeg je eenvoudige metalen onderdelen toe voor tests of visuele ondersteuning.

Medium fidelity prototyping

Medium fidelity-prototypes vormen de brug tussen idee en productie. Ze hebben voldoende detail voor functionele tests, maar blijven eenvoudig aanpasbaar. Je kunt het al goed testen en de gebruikerservaring vormt waardevolle feedback.

Kenmerken:

• Voldoende details en nauwkeurigheid.
• Gedeeltelijke functionaliteit, gericht op kernonderdelen.
• Mix van tijdelijke en definitieve materialen.
• Lijkt visueel op het eindproduct.
• Goede balans tussen snelheid, kosten en functionaliteit.

Voorbeelden met draad- en zinkvonken:

• Draadvonken van snijkanten voor een stansgereedschap, terwijl de houder nog eenvoudig blijft.
• Zinkvonken van een testelectrode in koper om een matrijsholte te testen.
• Onderdelen met draadvonkdetails in een werkend mechanisme, zonder volledige afwerking.
• Alleen de kritische precisiedelen worden bewerkt met draadvonken.
• Zinkvonken van testdelen van een complexe matrijs om knelpunten te ontdekken.
• Hybride prototype: draadvonken voor nauwkeurige interfaces, conventionele technieken voor de rest.

Doel:

• Testen van kernfuncties in realistische omstandigheden.
• Ontwerpproblemen opsporen vóór de high fidelity-fase.
• Feedback verzamelen over onderdelen en werking.
• Bevestigen of kritische delen technisch haalbaar zijn.
• Snel en betaalbaar itereren.
• Een tastbaar beeld geven aan klanten of investeerders.

High fidelity prototyping

High fidelity-prototypes benaderen het uiteindelijke product nauwkeurig in vorm en functie. Ze zijn nodig om de precisie en maakbaarheid te testen voordat je start met productie.

Kenmerken:

• Zeer gedetailleerd en realistisch.
• Werkt zoals het eindproduct.
• Gemaakt van echte of vergelijkbare materialen.
• Precieze afmetingen.
• Professionele afwerking.

Voorbeelden met draad- en zinkvonken:

• Draadvonken van stempelvormen met toleranties tot 0,001 mm.
• Zinkvonken van complete matrijzen met koelkanalen en 3D-vormen.
• Meervoudige matrijsinserts met draad- en zinkvonken voor preproductietests.
• Hoogprecisie medische onderdelen, bijvoorbeeld van titanium.
• Elektrodes met meerdere detailniveaus voor EDM-productie.
• Microcomponenten voor connectoren of uurwerken.
• Volledige gereedschappen met textuur en afschuining via zinkvonken.

Doel:

• Laatste test van het concept vóór productie.
• Volledige werking in praktijksituaties controleren.
• Certificering en goedkeuring regelen.
• Product tonen aan klanten of investeerders.
• Assemblage en productieproces testen.
• Laatste ontwerpaanpassingen doen.

Veelgestelde vragen over een prototype ontwikkelen