Le prototypage est une étape du processus de conception de produits nouveaux ou révisés qui permet aux équipes de conception de vérifier les produits pour les défauts, d’identifier les domaines d’amélioration possibles et de démontrer le produit aux investisseurs potentiels ou au marché cible. Dans la plupart des cas, ce processus implique la fabrication de modèles de différents niveaux de fonctionnalité à partir d’une gamme de matériaux en utilisant plusieurs types de technologie de prototype. Ces technologies incluent la construction soustractive et additive et la représentation logicielle. Les deux premières méthodes impliquent de retirer du matériau d’un bloc ou d’une feuille de matériau de modélisation ou d’ajouter du matériau à un modèle couche par couche. Le troisième type de technologie prototype est utilisé pour démontrer les produits logiciels.
La preuve de concept est une partie importante du processus de conception de produits nouveaux ou révisés. La production d’un modèle prototype d’un produit proposé permet à une équipe de conception d’évaluer la conception pour la fonctionnalité, les défauts et les qualités esthétiques avant d’entrer dans la phase de fabrication finale. Les modèles de prototypes sont produits à l’aide de diverses techniques et peuvent être entièrement fonctionnels ou pas du tout selon les résultats attendus du processus de prototypage. Les catégories les plus courantes dans lesquelles tombe la technologie des prototypes sont les groupes additifs, soustractifs et logiciels.
La technologie des prototypes additifs, également connue sous le nom de prototypage rapide, utilise des techniques qui ajoutent de la matière à une ardoise vierge. Il s’agit notamment des techniques de frittage laser direct de métal (DMLS), de frittage laser sélectif (SLS) et de stéréolithographie (SLA). Dans la plupart de ces processus, un laser est utilisé pour tracer la forme du modèle dans une base fluide ou en poudre qui se solidifie au contact du faisceau laser. Guidé par une représentation de conception assistée par ordinateur (CAO) du modèle, le laser construit progressivement le prototype couche par couche jusqu’à ce qu’il soit complet. L’impression tridimensionnelle (3DP) et la fusion par faisceau d’électrons sont deux processus de prototypage additif similaires.
La technologie des prototypes soustractifs utilise plusieurs types de machines conventionnelles à commande numérique par ordinateur (CNC) pour retirer le matériau d’un bloc de matériau de modélisation afin de révéler le prototype terminé. Ces machines sont également pilotées par les détails contenus dans un fichier CAO. L’usinage est connu comme un processus de prototypage soustractif primaire. La coulée de modèles à partir de résines est également connue sous le nom de processus soustractif, car le matériau est d’abord usiné à partir d’un bloc d’aluminium ou de plâtre pour fabriquer les moules utilisés. Ce type de processus est connu sous le nom de prototypage soustractif secondaire.
La technologie de prototypage logiciel a tendance à être beaucoup plus simple et moins coûteuse que la production de modèles physiques. Les programmes prototypes sont généralement testés au fur et à mesure de leur développement, ce qui fait de l’identification et du raffinement des bogues un processus continu pendant le développement plutôt qu’un événement spécifique. Une fois que les versions bêta ont été affinées, elles sont souvent publiées pour des tests opérationnels dans un environnement réel.