原型制造Prototyping，在国内我们经常俗称手板制作，它是通过设计和制造初步的产品版本来评估设计和功能，在整个产品的周期中，原型制造可能是多次出现并反复验证的。它可以快速、低成本的验证产品，以防止在模具注塑 或者其他工艺的大批量生产中，出现了问题而造成大的成本损失。美域同润提供了高品质的快速原型加工服务，包括3D打印 、复模工艺、CNC加工等全工艺。

什么是快速原型？

快速原型制造 (RP)能够利用各种制造技术，直接根据 CAD 模型数据快速创建实体零件。快速原型制造可用于产品开发周期的任何阶段，适用于任何组件或子组件。在新产品设计过程中，可以使用测试数据多次重复原型制造，直至最终获得所需的零件。

高保真原型——ReFlex Hand 原型和最终生产版本（来源：Formslabs）

快速原型制作是一个相对较新的术语，其最简单的形式是快速创建原型，以从视觉和功能上评估某个零件或某些零件的特征。有时，我们会快速创建单个零件，然后将其组装起来以测试原型产品。

那么，原型是什么？在工程产品设计中，原型是最终产品的初步版本，用于评估设计、测试技术、分析工作原理并提供最终产品规格。原型是工程产品设计不可或缺的一部分，更重要的是，它也是新产品开发不可或缺的一部分。

快速原型和3D打印

快速原型与 3D 打印相同吗？

答案很简单：“不”。然而，在现代产品开发过程中，快速原型技术通常与“3D打印”和“增材制造”等术语一起使用，主要是因为3D打印最初作为一种快速制作原型的方式而受到关注。

3D打印快速原型案例（来源：jayconsystems.com）

然而，这七种增材制造 技术已经取得了长足进步，在生产高质量零件方面取得了巨大进步，但由于成本较高，它们可能不再是某些原型的首选。

那么，快速原型和 3D 打印之间有什么区别呢？ 3D 打印或增材制造是一种快速原型的制造方式，快速原型也包括其他的加工工艺。

为什么快速原型很重要？

企业需要更快地开发和推出新产品，才能在快速发展的现代消费市场中保持竞争力。更快的产品开发和技术创新对公司的成功至关重要，因此快速原型设计成为新产品开发中最关键的要素。快速原型设计可实现以下目标。

·       加快新产品开发——快速原型在创造成功产品的过程中起着至关重要的作用，因为它加快了新产品开发过程

·       对设计的形式、适用性和功能进行早期设计/概念验证

·       根据技术要求和业务目标进行最终阶段产品验证

·       它允许功能测试来测试概念的目标并最终确定产品规格

·       原型为最终用户、客户、顾客、用户参与者提供实际的用户体验以获得反馈

快速原型应用

·       视觉原型

·       概念模型

·       功能原型

·       预生产原型

·       生产工具原型

·       原型生产模具

快速原型的类型

在快速制作原型设计之前，了解产品设计中的原型类型至关重要 。通常，快速原型设计针对的是单个零件，而不是组件。因此，要么由多个快速原型零件组成一个组件，要么使用单个快速原型零件来测试和评估完整的形状，例如模型。

原型可以根据所需的精确度、产品开发阶段和目的进行分类。

蓝牙适配器原型——单壳模型到半功能快速原型（来源：design1st.com）

快速原型不一定需要看起来像最终产品，并且可以根据产品设计师希望通过原型实现的目标而有所不同。快速原型可以根据准确性或“保真度”进行分类。原型的精度等级在功能、外观、用户界面和尺寸方面可从低保真度到高保真度不等。

低保真原型——非常简单，制作非常快，用于测试更广泛的概念。例如，从纸质草图到纸板模型

高保真原型——这些原型的外观和功能与最终产品相似且更接近。

低保真度到高保真度的快速原型（图片来源：戴森）

快速原型的优点和缺点

与任何制造工艺一样，快速原型也有优点和缺点。

快速原型的优势

·       减少设计和开发时间

·       降低总体产品开发成本

·       消除或降低风险

·       只需花费一小部分成本即可进行功能测试

·       在新产品开发设计阶段改善并增加用户参与度

·       评估人为因素和人体工程学的能力

快速原型的缺点

·       缺乏准确性——如果产品的功能很大程度上依赖于零件的准确性，那么快速原型零件和组装可能无法达到相同的准确性

·       增加了初始成本——由于所使用的技术和需要更快的周转时间，快速原型需要花费金钱。

·       一些快速原型工艺仍然昂贵且不经济

·       降低材料性能，如表面光洁度和强度

·       快速原型需要熟练的劳动力

·       材料范围有限

·       由于无法制作原型而忽略某些关键特性会影响原型测试

·       最终用户困惑，客户误认为它是完成的项目/开发人员误解了用户目标

【译自：https://engineeringproductdesign.com/knowledge-base/rapid-prototyping-techniques/】