м. Львів, вул. Балабана, 8 
ПН-ПТ 9:00 - 18:00 
Прототипування за допомогою 3D-друку
Переглядів: 91
3D-друк перетворився на справжній прорив для тих, хто створює нові продукти. Раніше, щоб перевірити ідею – наприклад, новий гаджет чи автомобільну деталь – доводилося чекати тижнями або навіть місяцями, поки майстерня виготовить зразок. Сьогодні ж завдяки 3D-принтерам прототип можна отримати за короткий проміжок часу. У 2025 році ця технологія стала доступною не лише великим корпораціям, а й малим підприємствам, інженерам та навіть ентузіастам в Україні. Тож заглибимося у процес 3D прототипування.
Загалом, прототипування є етапом дизайн-мислення, який добре себе зарекомендував: в бізнесі, соціальній, освітній сферах тощо. Дизайн-мислення – це підхід до розв'язання проблем, який акцентує на розумінні глибинних потреб клієнтів та створенні комплексних рішень, що задовольняють ці потреби. Це людиноцентричний підхід, який акцентується на емпатії, креативності та раціональності. Тобто дизайн-мислення розглядає: що хочуть споживачі; чи прибутково це для бізнесу та, чи це технологічно втілювано.
Рис. Етапи дизайн-мислення
В дизайн-мисленні виділяють такі компоненти світогляду:
1. Творча впевненість;
2. Емпатія;
3. Приймати невизначеність;
4. Створювати (робити), а не зволікати;
5. Робити помилки та вчитись на них;
6. Ітерація, Ітерація, Ітерація;
7. Оптимізм.
Прототипування робить дизайн наочним і практичним, допомагає команді та замовникам зрозуміти майбутнє рішення. Воно дозволяє перевірити гіпотези, оцінити зручність та створити Minimum Viable Product. Особливо, це корисно для стартапів.
Підходи до прототипування
Викидання (Throw-away): прості інструменти для уточнення вимог, не переходять у фінальне рішення.
Еволюційний (Evolutionary): поступове перетворення вимог у робоче рішення, часто з використанням адитивних технологій.
Методи
Розкадрування (Storyboarding) – візуалізація взаємодій.
Паперове прототипування/3D-друк.
Моделювання робочого процесу (Workflow).
Імітація (Simulation) – тестування сценаріїв та процесів.
Переваги
Візуальне представлення майбутнього продукту.
Ранній зворотний зв’язок від стейкхолдерів.
Використання для підтвердження концепції та виявлення прогалин.
Тестування завершує цикл дизайн-мислення: прототипи перевіряються на користувачах, збирається зворотний зв’язок, вносяться корективи. Власне, 3D-друк дозволяє створювати функціональні моделі для реальних умов пробного маркетингу.
Цікавий кейс:
Рис. Приклад застосування AGNES у ритейлі
AGNES (Age Gain Now Empathy System) — це спеціальний костюм, розроблений MIT AgeLab, який дозволяє відчути фізичні обмеження, характерні для людей у віці близько 70 років. Він використовується як інструмент емпатії та дослідження, щоб допомогти дизайнерам, інженерам, лікарям і соціальним працівникам краще зрозуміти виклики старіння.
Як працює AGNES
Калібрування: костюм налаштований так, щоб імітувати знижену гнучкість, сповільнену ходу, зменшену силу, проблеми із зором та спритністю рук.
Фізичні обмеження: він відтворює ефекти артриту, проблем зі спиною, зниження м’язової сили та координації.
Емпатія через досвід: людина, яка одягає костюм, відчуває труднощі з пересуванням, читанням дрібного тексту, користуванням транспортом чи побутовими приладами — так, як це робить літня людина.
Сфери застосування
AGNES використовувався у багатьох середовищах, щоб перевірити доступність та зручність:
Роздрібна торгівля: тестування магазинних полиць, упаковки та касових апаратів.
Громадський транспорт: оцінка зручності входу в автобуси, метро чи поїзди.
Дім та спільнота: перевірка побутових приладів, меблів, освітлення.
Автомобіль: симуляція посадки, керування та огляду дороги.
Робоче місце: аналіз ергономіки робочих місць та інтерфейсів пристроїв.
Мета та значення
Дослідження: AGNES допомагає виявити проблеми, які літні люди часто не озвучують, бо звикли адаптуватися до труднощів.
Дизайн та інновації: отримані інсайти використовуються для створення більш доступних продуктів, сервісів і просторів.
Освіта: костюм застосовується для навчання студентів-медиків, архітекторів та інженерів, щоб вони враховували потреби старших поколінь.
Соціальний вплив: це інструмент, який формує емпатію та сприяє розвитку інклюзивного суспільства.
3D-друк може зробити AGNES дешевшим, адаптивним і науково контрольованим.
Нижче — як саме.
Цілі, яких адитивні технології допоможуть досягти
Точно відтворити обмеження: калібровані жорсткості, маса, геометрія, текстури та зорові артефакти для симуляції вікових змін.
Модульність і персоналізація: змінні накладки, шарніри, обважнювачі, рукавиці для спритності, окулярні вставки — під різні сценарії й рівні «70+».
Швидка ітерація: швидке прототипування та масштабування комплектів для досліджень у різних середовищах.
Вибір технологій і матеріалів
FDM/FFF:
Матеріали: PLA/ABS/PETG для жорстких елементів; TPU/TPE для еластичних шарнірів і рукавиць.
Плюси: низька вартість, міцність, великі габарити; мікс жорстких і гнучких деталей в одному рішенні.
Мінуси: нижча точність і якість порівняно з фотополімерами.
SLA/DLP (фотополімери):
Матеріали: стандартні та гнучкі смоли; прозорі/опалові для зорових вставок.
Плюси: висока точність, тонкі оптичні елементи, гарна текстура.
Мінуси: крихкість деяких смол, постобробка, питання біосумісності.
SLS:
Матеріали: PA12 для міцних, легких деталей.
Плюси: друк без підтримок, складні геометрії, висока міцність.
Мінуси: дорожче, доступність сервісів, постобробка.
Для освітніх і польових експериментів оптимальна комбінація: FDM для корпусів і кріплень + SLA для оптичних/дрібних елементів + TPU для гнучких частин.
Наш приклад
Виготовлення чохла для термінала збору даних (ТЗД)
ТЗД — це портативний електронний пристрій, який використовується для швидкого зчитування, обробки та передачі інформації про товари чи об’єкти, найчастіше через штрих-коди або RFID-мітки.
Процес виготовлення чохла складався з кількох етапів:
1. Отримали технічне завдання від замовника на партію чохлів.
2. Виконали сканування ТЗД.
3. Створили прогумовану модель з TPU — гнучкого полімеру, який поєднує властивості пластику та гуми. Проте модель виявилася занадто твердою і не надто естетичною.
4. Виготовили форму з пластику, у якій зробили силіконовий чохол. Він вийшов надто тонким і м’яким.
5. Замовили у Франції силікон (shore 45) із заданою твердістю та повторно виготовили чохол.
6. Провели краш-тест (знятий на відео) і переконалися у високій якості виробу.
7. Виготовили та доставили клієнту необхідну партію чохлів.
Отже, створення функціональних прототипів за допомогою 3D-друку спрощує розробку продукту, створюючи кілька повторень, перш ніж перейти до виробництва. Це дозволяє компаніям уникнути дорогих помилок, перш ніж виводити на ринок нові продукти. Функціональні прототипи можна друкувати з матеріалів, дуже схожих на матеріали кінцевого продукту. Це означає, що функціональні прототипи також можна використовувати на етапі тестування нового продукту. Доступ до фізичних прототипів також дозволяє компаніям виявляти помилки або недоліки, перш ніж замовляти дорогі інструменти для лиття під тиском.
Існує широкий спектр різних матеріалів, що дозволяє командам розробників продукту тестувати прототипи та їх продуктивність у реальних умовах під впливом хімічних речовин, погодних умов або механічних навантажень. Також зростає кількість матеріалів, які імітують кінцевий продукт. Наприклад, гумоподібні матеріали або композити з деревним наповненням. Але якщо вам потрібні лише швидкі ітерації на ранніх стадіях, вашим матеріалом, ймовірно, буде PLA або PET-G.
Коли справа доходить до того, яку технологію 3D-друку обрати для створення прототипу, все залежить від ваших потреб. Більше про різноманітні матеріали читайте у нашому блозі.
Також, ми можемо бути корисними для команд стартапів, адже перетворюємо тривимірні моделі на прототипи для участі у виставці чи презентації для інвесторів.
Існує більше десятка видів 3D-друку. Усі вони використовуються для швидкого створення прототипів. Пошук ідеального варіанту для вашого продукту – це питання балансу між вартістю, швидкістю, матеріалом, складністю деталі, а також тим, чи хочете ви друкувати її самостійно, чи віддасте на аутсорсинг.
Для детальнішої інформації, консультації та замовлення послуг 3D-друку, 3D-моделювання та ін. пишіть нам на e-mail manager@3dway.com.ua, order@3dway.com.ua або звертайтесь за номерами телефону +380 63 845 79 23, +380 93 541 96 47.
