Le fraisage de prototypes est un processus de production de machines utilisé pour construire des prototypes pour des projets de conception. Le processus consiste à découper un modèle prototype à partir de divers matériaux à l’aide d’une fraiseuse tridimensionnelle à commande numérique par ordinateur (CNC). Ces machines se composent d’une tête de machine à grande vitesse capable de mouvement tridimensionnel équipée d’un mandrin dans lequel une série d’embouts d’outils de coupe sont insérés. La tête se déplace sur un bloc de matériau modèle, en enlevant progressivement des couches jusqu’à ce que le prototype fini soit révélé. Le processus de fraisage du prototype est contrôlé par l’un des différents programmes de conception assistée par ordinateur (CAO) sur lesquels un modèle numérique du prototype a été élaboré par l’équipe de conception.
Le prototypage est un processus de conception de produit où les modèles d’un produit proposé sont construits avant l’acceptation finale du produit. Il s’agit d’une partie essentielle du processus de conception qui permet d’économiser beaucoup de temps et d’argent lors du développement du produit. Les modèles prototypes sont conçus pour inclure différents niveaux de fonctionnalités, permettant aux concepteurs d’évaluer le produit et de le démontrer aux investisseurs et au marché cible. Le fraisage de prototypes est l’un des procédés couramment utilisés pour produire ces modèles. Il s’agit d’une méthode de modélisation soustractive, car la matière est retirée ou soustraite d’un bloc de support de modélisation pour produire le modèle.
Le processus de fraisage du prototype est effectué par des fraiseuses CNC tridimensionnelles sophistiquées contrôlées par des programmes de CAO. Le processus commence par le développement d’un modèle informatique numérique tridimensionnel du produit. Ce modèle est utilisé par une fraiseuse CNC sophistiquée comme carte pour contrôler son mouvement pendant le processus de fraisage. Les machines sont dotées de têtes de machine agiles entraînant des embouts de coupe à grande vitesse qui suivent fidèlement le profil du modèle informatique, coupant lentement des couches d’un bloc de matériau de modélisation pour révéler le prototype fini.
Les matériaux utilisés pour le fraisage des prototypes varient, mais comprennent généralement diverses qualités de résine époxy, de mousse haute densité ou de métaux. Le bois et les feuilles de stratifié spécialement conçues sont également utilisés dans la production de modèles prototypes. Le choix du matériau de modélisation dépend généralement du niveau de détail souhaité et de la fonctionnalité que le prototype est censé présenter. Dans certains cas, le produit fraisé ne sera pas du tout utilisé comme prototype, mais plutôt comme un bouchon positif pour créer des moules précis utilisés pour produire des moulages de haute qualité du prototype final.