रेपिड प्रोटोटाइपिंग निर्माण में एक कार्यात्मक प्रोटोटाइप एक कार्यशील प्रोटोटाइप है जिसका उपयोग उत्पादन टूलिंग से पहले फिट, असेंबली, ताकत, गति, सीलिंग, थर्मल व्यवहार या उपयोगकर्ता इंटरैक्शन का परीक्षण करने के लिए किया जाता है। एक आरएफक्यू के लिए, व्यावहारिक समस्या प्रोटोटाइप प्रक्रिया, सामग्री, सहनशीलता स्तर और निरीक्षण विधि का चयन करना है जो खरीदार के इंजीनियरिंग प्रश्न का उत्तर दे सके, बिना यह दिखावा किए कि प्रोटोटाइप पूर्ण उत्पादन के समान है।
एक कार्यात्मक प्रोटोटाइप एक परीक्षण योग्य भाग या असेंबली है जो एक या अधिक वास्तविक उत्पाद कार्यों का प्रतिनिधित्व करने के लिए बनाया जाता है। कार्यात्मक प्रोटोटाइप में अंतिम कॉस्मेटिक फिनिश, अंतिम टूलिंग विधि या अंतिम उत्पादन सामग्री नहीं हो सकती है, लेकिन प्रोटोटाइप एक विशिष्ट डिज़ाइन जोखिम को मान्य करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए।
वह जोखिम एक स्नैप-फिट हो सकता है जिसे बिना टूटे मुड़ना चाहिए, एक धातु ब्रैकेट जिसे असेंबली लोड धारण करना चाहिए, एक प्लास्टिक आवरण जो पीसीबी के साथ संरेखित होना चाहिए, एक सील ग्रूव जो सही ढंग से संपीड़ित होना चाहिए, या एक गर्मी-उजागर घटक जो परीक्षण के दौरान अपना आकार बनाए रखना चाहिए। उद्देश्य व्यावहारिक इंजीनियरिंग फीडबैक है, न कि केवल एक दृश्य मॉडल।
खरीदार को परिभाषित करना चाहिए कि कार्यात्मक प्रोटोटाइप को क्या साबित करना चाहिए। एर्गोनोमिक समीक्षा के लिए एक प्रोटोटाइप टॉर्क परीक्षण, लीक परीक्षण, थर्मल साइक्लिंग या बार-बार असेंबली के लिए एक प्रोटोटाइप से भिन्न प्रक्रिया का उपयोग कर सकता है। स्पष्ट परीक्षण इरादा कोटेशन को अधिक सटीक बनाता है क्योंकि प्रक्रिया, सामग्री, फिनिश और निरीक्षण आवश्यकताएं वास्तविक प्रोटोटाइप निर्णय से जुड़ी होती हैं।
कई रेपिड प्रोटोटाइपिंग प्रक्रियाएं कार्यात्मक प्रोटोटाइप बना सकती हैं, लेकिन प्रत्येक प्रक्रिया एक अलग खरीदार प्रश्न का उत्तर देती है। सबसे अच्छा चुनाव सामग्री व्यवहार, आयामी सटीकता, ज्यामिति, सतह खत्म और परीक्षण के लिए आवश्यक भागों की संख्या पर निर्भर करता है।
प्रोटोटाइप प्रक्रिया | कार्यात्मक प्रोटोटाइप उपयोग | सामग्री या भाग प्रकार | आरएफक्यू निर्णय |
|---|---|---|---|
फिट, थ्रेड, डेटम और असेंबली परीक्षणों के लिए उच्च-सटीकता धातु या प्लास्टिक प्रोटोटाइप | एल्युमिनियम, स्टेनलेस स्टील, पीतल, तांबा, इंजीनियरिंग प्लास्टिक | जब प्रोटोटाइप को करीबी आयाम या उत्पादन-जैसी सामग्री स्टॉक की आवश्यकता हो तब उपयोग करें | |
जटिल ज्यामिति, आंतरिक चैनल, हल्के आकार और तेज़ डिज़ाइन पुनरावृत्ति | प्रक्रिया के अनुसार फोटोपॉलीमर, नायलॉन, टीपीयू, धातु पाउडर, एल्युमिनियम मिश्र धातु, सुपरअलॉय विकल्प | जब ज्यामिति गति या डिज़ाइन पुनरावृत्ति मशीनी सतह खत्म से अधिक महत्वपूर्ण हो तब उपयोग करें | |
इंजेक्शन मोल्डेड सामग्री व्यवहार और मोल्डेड सुविधाओं के करीब प्लास्टिक नमूने | एबीएस, पीसी, पीपी, पीओएम, टीपीयू, और परियोजना आवश्यकताओं के अनुसार अन्य मोल्डेबल थर्मोप्लास्टिक्स | जब गेट मार्क्स, संकोचन, मोल्डेड टेक्सचर या छोटे पायलट प्रोडक्शन की समीक्षा की जानी हो तब उपयोग करें | |
कार्यात्मक ब्रैकेट, कवर, चेसिस पैनल और मुड़ी हुई धातु असेंबली | एल्युमिनियम शीट, स्टेनलेस स्टील शीट, कार्बन स्टील शीट, तांबा शीट | जब भाग का कार्य शीट मोटाई, मोड़ त्रिज्या, फास्टनिंग या कठोरता पर निर्भर करता हो तब उपयोग करें | |
उपस्थिति, पकड़, आवरण या असेंबली मूल्यांकन के लिए अल्प-रन नमूने | प्रक्रिया-विशिष्ट धातु, प्लास्टिक या इलास्टोमर-जैसी सामग्री परीक्षण लक्ष्य के लिए चयनित | जब उत्पादन टूलिंग स्वीकृत होने से पहले कई डिज़ाइन नमूनों की आवश्यकता हो तब उपयोग करें |
खरीदारों को परीक्षण प्रश्न के आधार पर प्रोटोटाइप प्रक्रिया चुननी चाहिए। सीएनसी मशीनिंग अक्सर उपयुक्त होती है जब कार्यात्मक प्रोटोटाइप को तंग आयाम रखने हों, सटीक थ्रेडेड छेद शामिल हों, या पूर्वानुमेय यांत्रिक गुणों वाले धातु और प्लास्टिक स्टॉक का उपयोग करना हो। सीएनसी प्रोटोटाइपिंग तब भी उपयोगी होती है जब डेटम नियंत्रण और निरीक्षण रिपोर्ट महत्वपूर्ण हों।
3डी प्रिंटिंग अक्सर उपयुक्त होती है जब कार्यात्मक प्रोटोटाइप में आंतरिक मार्ग, कार्बनिक सतह, जाली संरचनाएं, या ऐसी ज्यामिति हो जिसे जल्दी से मशीन करना मुश्किल हो। 3डी प्रिंटिंग तेज़ पुनरावृत्ति का समर्थन कर सकती है, लेकिन खरीदारों को मांगलिक परीक्षणों के लिए मुद्रित भागों का उपयोग करने से पहले परत अभिविन्यास, अनिसोट्रोपिक ताकत, सतह खुरदरापन, सरंध्रता और पोस्ट-प्रोसेसिंग आवश्यकताओं की जांच करनी चाहिए।
रेपिड मोल्डिंग अक्सर उपयुक्त होती है जब खरीदार को मोल्डेड थर्मोप्लास्टिक व्यवहार, गेट स्थान समीक्षा, संकोचन फीडबैक, स्नैप-फिट परीक्षण, या उत्पादन-इच्छित राल से बने छोटे बैचों की आवश्यकता होती है। रेपिड मोल्डिंग अधिकांश दृश्य प्रोटोटाइप की तुलना में इंजेक्शन मोल्डिंग के करीब है, लेकिन प्रोटोटाइप टूल डिज़ाइन और उत्पादन टूल डिज़ाइन अभी भी भिन्न हो सकते हैं।
कार्यात्मक प्रोटोटाइप परीक्षण की योजना प्रोटोटाइप के उद्धरण से पहले बनाई जानी चाहिए। सामान्य परीक्षणों में असेंबली फिट जांच, थ्रेड एंगेजमेंट, टॉर्क परीक्षण, लोड परीक्षण, ड्रॉप परीक्षण, लीक परीक्षण, थर्मल एक्सपोज़र, विद्युत निकासी समीक्षा, सतह पहनने की जांच, हिंज साइक्लिंग, स्नैप-फिट साइक्लिंग और उपयोगकर्ता हैंडलिंग मूल्यांकन शामिल हैं।
निरीक्षण विधि प्रोटोटाइप जोखिम से मेल खानी चाहिए। डेटम सुविधाओं वाले मशीनी धातु प्रोटोटाइप के लिए सीएमएम रिपोर्ट उपयोगी हो सकती है। जटिल 3डी मुद्रित ज्यामिति के लिए ऑप्टिकल निरीक्षण उपयोगी हो सकता है। जब प्रोटोटाइप को किसी मेटिंग हाउसिंग, कनेक्टर या शाफ्ट में फिट होना हो तो गो/नो-गो गेज उपयोगी हो सकता है। जब कई भाग परस्पर क्रिया करते हैं तो पृथक आयामों की तुलना में कार्यात्मक असेंबली परीक्षण अधिक सार्थक हो सकता है।
चिकित्सा, ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस या अन्य विनियमित अनुप्रयोगों के लिए, खरीदार को अंतिम सत्यापन के लिए मानक, परीक्षण स्थिति, स्वीकृति मानदंड और जिम्मेदारी परिभाषित करनी चाहिए। प्रोटोटाइप परीक्षण परिणाम डिज़ाइन निर्णयों का मार्गदर्शन कर सकते हैं, लेकिन अंतिम उत्पाद योग्यता खरीदार की अनुमोदित इंजीनियरिंग और अनुपालन प्रक्रिया का पालन करनी चाहिए।
कार्यात्मक प्रोटोटाइप उत्पादन टूलिंग जोखिम को कम करते हैं, इससे पहले कि खरीदार महंगे मोल्ड, डाई, फिक्स्चर या उत्पादन सत्यापन के लिए प्रतिबद्ध हो, डिज़ाइन समस्याओं का पता लगाकर। एक प्रोटोटाइप मेटिंग भागों के बीच हस्तक्षेप, कमजोर स्नैप-फिट, खराब सेवा पहुंच, अपर्याप्त दीवार मोटाई, कठिन असेंबली अनुक्रम, या ऐसी सुविधाओं को प्रकट कर सकता है जिन्हें कास्टिंग या मोल्डिंग के बाद मशीनिंग की आवश्यकता होती है।
सबसे मजबूत प्रोटोटाइप फीडबैक एक निर्णय से जुड़ा होता है। यदि सीएनसी मशीनी एल्युमिनियम प्रोटोटाइप लोड परीक्षण पास करता है, तो खरीदार डाई कास्टिंग टूलिंग से पहले ब्रैकेट ज्यामिति की पुष्टि कर सकता है। यदि 3डी मुद्रित आवरण असेंबली परीक्षण में विफल रहता है, तो खरीदार इंजेक्शन मोल्ड डिज़ाइन से पहले बॉस, रिब्स, फास्टनर स्थान या केबल रूटिंग को संशोधित कर सकता है। यदि रेपिड मोल्डेड नमूना सिंक मार्क्स या वारपेज दिखाता है, तो खरीदार उत्पादन टूलिंग से पहले दीवार मोटाई, रिब्स या गेट रणनीति को समायोजित कर सकता है।
कार्यात्मक प्रोटोटाइप डिज़ाइन, सोर्सिंग, निर्माण और गुणवत्ता टीमों को संरेखित करने में भी मदद करते हैं। जब प्रोटोटाइप योजना प्रक्रिया, सामग्री, प्रमुख आयाम, द्वितीयक संचालन और परीक्षण विधि का नाम देती है, तो परियोजना टीम तय कर सकती है कि अगला कदम एक और प्रोटोटाइप पुनरावृत्ति, पायलट उत्पादन या उत्पादन टूलिंग समीक्षा होनी चाहिए।
एक उपयोगी कार्यात्मक प्रोटोटाइप आरएफक्यू में 3डी सीएडी फ़ाइल, 2डी ड्राइंग, लक्ष्य सामग्री या स्वीकार्य विकल्प, मात्रा, महत्वपूर्ण आयाम, सहनशीलता आवश्यकताएं, सतह खत्म, थ्रेडेड सुविधाएं, इन्सर्ट, हीट ट्रीटमेंट, कोटिंग, असेंबली आवश्यकताएं और वह कार्यात्मक परीक्षण शामिल होना चाहिए जो प्रोटोटाइप को समर्थन देना चाहिए।
खरीदार को यह भी बताना चाहिए कि प्रोटोटाइप उपस्थिति समीक्षा, फिट जांच, यांत्रिक परीक्षण, थर्मल परीक्षण, द्रव परीक्षण, विद्युत परीक्षण या पायलट ग्राहक मूल्यांकन के लिए है या नहीं। यह अंतर मायने रखता है क्योंकि एक दृष्टिगत रूप से स्वीकार्य प्रोटोटाइप लोड परीक्षण के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है, और एक मजबूत मशीनी प्रोटोटाइप हर मोल्डिंग-संबंधित जोखिम की भविष्यवाणी नहीं कर सकता है।
यदि अंतिम उत्पादन प्रक्रिया पहले से ज्ञात है, तो आरएफक्यू को उस उत्पादन मार्ग का नाम देना चाहिए। प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग, एल्युमिनियम डाई कास्टिंग, सीएनसी मशीनिंग, शीट मेटल फैब्रिकेशन या 3डी प्रिंटिंग का समर्थन करने के लिए इच्छित प्रोटोटाइप की समीक्षा उस भविष्य की प्रक्रिया की बाधाओं के विरुद्ध की जानी चाहिए, न कि केवल प्रोटोटाइप विधि के विरुद्ध।
सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली रेपिड प्रोटोटाइपिंग सेवाएं कौन सी हैं?
एनवे रेपिड प्रोटोटाइपिंग सेवा के लिए किन सामग्रियों के साथ काम कर सकता है?
सीएनसी मशीनिंग प्रोटोटाइपिंग बनाम 3डी प्रिंटिंग प्रोटोटाइपिंग
क्या 3डी प्रिंटिंग कार्यात्मक अंत-उपयोग भागों का निर्माण कर सकती है?
कार्यात्मक प्रोटोटाइप भागों पर कौन से परीक्षण किए जाने चाहिए?
सटीक प्रोटोटाइप उद्धरण के लिए खरीदारों को क्या जानकारी प्रदान करनी चाहिए?