Da 1 prototipo a 50 pezzi: cosa cambia nel disegno?

Cosa cambia quando un pezzo passa da 1 a 50 esemplari?

Il disegno di un prototipo tollera geometrie pensate per il pezzo singolo, lavorato a mano o stampato in 3D. Quello di una piccola serie deve reggere ripetibilita', tempi ciclo e tasso di scarto: cambiano le tolleranze (spesso si passa da ISO 2768-m a classi piu' strette solo dove serve l'accoppiamento), la sequenza di lavorazione, l'attrezzaggio e quasi sempre il materiale di partenza.

Un prototipo puo' nascere da una barra tornita a mano in tre piazzamenti, con quote riprese ogni volta a caliper. A 50 pezzi lo stesso profilo va ripensato per un centro di lavoro con un solo piazzamento e un riferimento di attrezzaggio dichiarato: altrimenti il tempo macchina raddoppia e il preventivo con lui.

Le cinque cose che il disegno del prototipo di solito non dice

• Sovrametallo di lavorazione: sul prototipo si lascia a occhio, in serie va quotato e coerente col grezzo scelto (fusione, taglio laser, barra)
• Riferimenti di attrezzaggio (datum): senza un piano-linea-punto dichiarato in disegno, ogni operatore fissa il pezzo a modo suo e le quote si spostano da un lotto all'altro
• Tolleranze geometriche: planarita', perpendicolarita', coassialita' - sul prototipo si controllano a vista, in serie servono in disegno con simboli GD&T
• Sequenza di lavorazione: quale operazione viene prima decide se una quota resta raggiungibile o no una volta bloccato il pezzo
• Materiale e trattamento: un PA12 stampato SLS per validare la forma non dice nulla sulla resistenza a fatica del pezzo in serie, in alluminio o acciaio

Un caso tipico: una staffa da prototipo a 50 pezzi

Una staffa di supporto per un quadro elettrico, pensata per un escavatore da 8 t, nasce spesso come prototipo tagliato al laser e piegato a mano: due fori, una piega, buona per validare l'ingombro in cantiere. A 50 pezzi la stessa staffa chiede un raggio di piega coerente con lo spessore - come regola pratica, non meno di una volta lo spessore per l'acciaio dolce, di piu' per leghe piu' rigide - quote di piega riferite a un solo bordo, e tolleranza di foro compatibile con la bulloneria scelta, non piu' "a spanne".

Il raggio minimo di piega non e' un dettaglio estetico: sotto la soglia giusta per il materiale, la cricca sulla fibra esterna non e' un rischio remoto, e' statistica di processo. Ne parliamo nella nota sul raggio minimo di piega di una lamiera.

Quando conviene ridisegnare e quando no

Se il lotto resta sotto le 10-15 unita' e la geometria e' semplice, spesso conviene lavorare dal pieno con lo stesso disegno del prototipo, accettando un tempo macchina piu' alto: ridisegnare costerebbe piu' del tempo che si risparmia in officina. Sopra le 30-50 unita', o quando la geometria comprende superfici saldate, la scelta tra saldato e lavorato dal pieno va rifatta da zero - un tema che abbiamo trattato nella nota su saldato o lavorato dal pieno per una piccola serie.

In CPPrototype, quando un cliente porta un prototipo gia' validato e chiede la piccola serie, il primo passo e' rifare il disegno con datum, tolleranze e sequenza di lavorazione pensati per la ripetibilita', non limarlo a mano lotto dopo lotto.

Domande frequenti