23/05/2024

Come progettare una parte per garantire un prodotto di alta qualità

Da Protolabs

Ogni progettista e ingegnere sogna di creare componenti privi di difetti al primo tentativo. Ma la realtà è che creare un prodotto geneticamente affidabile e privo di difetti è una sfida incredibile. Negli oltre 25 anni di attività, non solo abbiamo affrontato questa sfida, ma abbiamo anche acquisito una profonda conoscenza della correlazione tra progettazione, geometria e materiali e del loro impatto complessivo sulle prestazioni del componente finale. La nostra esperienza in questo campo può darvi la certezza di progettare prodotti di alta qualità.

attrezzau==stampo

Dare forma al successo: Come la geometria dei pezzi influisce sulle prestazioni

Non vi sorprenderà sapere che la geometria dei pezzi gioca un ruolo cruciale nel determinare le prestazioni del vostro prodotto o pezzo. In qualità di progettista o ingegnere, la comprensione e la manipolazione della geometria dei pezzi possono avere un impatto significativo sulle prestazioni del prodotto finale, rendendo il vostro ruolo nel processo di progettazione ancora più cruciale.

La geometria può influire su molte caratteristiche, tra cui la resistenza, la durata, il peso, la fluidodinamica o l'aerodinamica, il trasferimento di calore, la producibilità e l'assemblaggio. Approfondiamo come la geometria può influire su alcune di queste caratteristiche.

Quando si parla di resistenza e durata, la geometria del pezzo può avere un effetto diretto. Filetti, nervature o rinforzi progettati nel pezzo possono distribuire le sollecitazioni in modo più uniforme, riducendo il rischio di cedimento sotto carico.

E il peso? L'alleggerimento non è solo una tendenza, ma una necessità in molti settori industriali. Ciò è particolarmente vero per il settore aerospaziale, dove i componenti più leggeri sono necessari per l'efficienza di volo e per i fattori ambientali. Tuttavia, quando si alleggerisce, è importante anche garantire il mantenimento dell'integrità strutturale. L'uso di software come l'ottimizzazione topologica e la progettazione generativa può aiutare a raggiungere il duplice obiettivo della riduzione del peso e dell'integrità strutturale.

Non sorprende che la geometria abbia un impatto significativo su qualsiasi applicazione fluidodinamica o aerodinamica del componente. La forma del pezzo influisce notevolmente sull'andamento del flusso, sulla distribuzione della pressione e sull'efficienza complessiva.

Ottimizzare la qualità: come può il DFM aiutare a migliorare la qualità dei pezzi?

Il Design for Manufacturability (o DFM) è un metodo per iterare in modo efficiente i progetti. Questo software mostra i punti deboli e le aree problematiche della parte progettata prima di passare alla produzione. Pareti troppo sottili? È necessario un supporto? Caratteristiche troppo piccole? Tutti questi potenziali problemi potrebbero emergere dal feedback dell'analisi. A questo punto, si tratta di cercare le soluzioni, ricaricare e riprovare.

Il materiale è importante: In quale modo la selezione dei materiali può migliorare la durata di vita dei pezzi destinati all'uso finale?

Come verrà utilizzato il vostro pezzo? A quali ambienti dovrà resistere? Queste domande possono aiutarvi a scegliere un materiale che aumenti in modo significativo la durata e le prestazioni del vostro componente finale. Ad esempio, se avete un pezzo che deve resistere alle alte temperature, la resistenza alla temperatura dovrebbe contribuire ad aumentarne la durata. Altre caratteristiche, come le proprietà meccaniche, la resistenza alla corrosione, la resistenza all'usura, la compatibilità chimica, la stabilità ai raggi UV, la resistenza alla fatica, i fattori ambientali e altro ancora, possono contribuire a prolungare la vita del pezzo, a seconda dell'uso che intendete farne.

Mastering Quality: come si può adattare il processo di produzione per migliorare la qualità del prodotto?

Durante il processo di produzione si possono fare molte considerazioni per migliorare la qualità dei pezzi. Tra queste, l'ottimizzazione dei processi, le tecnologie di produzione avanzate, i sistemi di controllo qualità, la formazione, la movimentazione dei materiali, la gestione della qualità dei fornitori, il miglioramento continuo e la tracciabilità. Vediamo alcuni di questi aspetti in dettaglio.

Ottimizzazione dei processi: analisi dei processi di produzione per identificare le aree in cui parametri quali temperatura, pressione e velocità possono essere ottimizzati per garantire una qualità costante.

Sistemi di controllo della qualità - Anche se può sembrare abbastanza ovvio, la presenza di questi sistemi significa che le incongruenze e le deviazioni possono essere identificate e le azioni correttive possono essere intraprese in tempo reale.

Gestione dei materiali - Garantire la corretta gestione e conservazione delle materie prime. Se non vengono manipolati e stoccati correttamente, i materiali possono contaminarsi, degradarsi o danneggiarsi, dando origine a pezzi di scarsa qualità.

verifica della qualità

Un percorso veloce verso il successo: Come semplificare il processo di prototipazione?

Un processo di prototipazione snello è più realistico con un processo digitale e automatizzato. Ciò potrebbe comportare l'utilizzo di un software DFM per iterare rapidamente i progetti. La prototipazione rapida viene utilizzata per produrre rapidamente parti da sottoporre a test funzionali prima di passare alla produzione completa. La collaborazione tra progettisti e ingegneri, interni o esterni, si avvale del supporto dei partner di produzione per garantire che i progetti siano ottimizzati per i processi di produzione dei fornitori e le loro capacità.

Stacking up quality: Cosa si intende con il termine "stack up" della tolleranza? E come può cambiare la qualità del prodotto finale?

Iniziamo con la definizione di stack-up delle tolleranze. Si tratta del processo che consiste nel sommare le tolleranze totali del pezzo, calcolare la variazione di ciascun componente per ottenere una variazione cumulativa e quindi confrontarla con lo scarto disponibile in modo che il pezzo progettato funzioni correttamente. Come può cambiare la qualità del prodotto finale? La risposta è: in molti modi. Se la variazione cumulativa supera i limiti accettabili, potrebbe influire sull'adattamento e sulla funzionalità del pezzo. Forse i pezzi non si assemblano o non si incastrano correttamente, con conseguenti scarse prestazioni. Non sorprende che questo possa portare a problemi di qualità, a costi di produzione più elevati e a pezzi inaffidabili.
La comprensione e la gestione dello stack-up delle tolleranze è essenziale per garantire un pezzo finale di buona qualità, funzionale e affidabile.

Come integrare la sostenibilità nei vostri prodotti?

La sostenibilità di un prodotto implica la considerazione dell'intero ciclo di vita. Un processo additivo è più rispettoso dell'ambiente rispetto a uno sottrattivo (meno rifiuti), alcuni materiali sono rinnovabili o riciclabili e può anche darsi che il vostro materiale non riciclabile richieda meno energia per essere lavorato, trasportato e lavorato/stampato. Anche la durata e il ciclo di vita del pezzo sono considerazioni fondamentali. Se desiderate ulteriori consigli su come progettare un pezzo sostenibile, potete leggere il nostro suggerimento di progettazione.

Navigare tra gli standard: Come ci si assicura di soddisfare gli standard del settore e come deve essere la fase di test del prodotto?

Gli standard industriali devono essere un fattore importante nel processo di progettazione. Progettare un pezzo tenendo conto di questi standard è molto più facile che adattarlo in seguito per cercare di rispettarli. La piena comprensione di questi standard e di ciò che è richiesto può comportare un'intensa attività di ricerca, il coinvolgimento di esperti e l'esecuzione di test, documentazione e certificazioni complete.

Feedback Finesse: come implementare un ciclo di feedback per aiutare gli sviluppi futuri?

Un ciclo di feedback è essenziale per il miglioramento continuo. È necessario un processo chiaro per raccogliere il feedback delle parti interessate, dei test funzionali e persino dell'utilizzo da parte dei clienti. Questo feedback deve essere analizzato e implementato in parte con aggiornamenti e i risultati devono essere comunicati chiaramente.


In definitiva, una combinazione di queste considerazioni può contribuire a garantire un prodotto di alta qualità che non solo sia conforme agli standard del settore, ma che aumenti anche la soddisfazione dei clienti, stimoli l'innovazione e promuova il successo a lungo termine.