מילון מושגים בפיתוח מוצר

דיגום מהיר
שם כולל לכל שיטות הייצור, המיועדות ליצירת מודלים, דגמים ואבי טיפוס בכמויות קטנות. דיגום מהיר בדרך כלל אינו דורש השקעה בציוד ייצור יעודי יקר, כמו תבניות פלדה, שטנצים ומכונות המיועדות ספציפית לצורך המוצר. את הדיגום המהיר עושים על מכונות אשר יכולות לייצר מגוון גדול של גיאומטריות הנדסיות, בחומרים שונים, שלא לצורך ייצור המוני. בדרך כלל, כל רכיב שמיוצר בשיטות הדיגום המהיר, יהיה רכיב יקר מאוד שאינו מיועד למכירה, אלא רק להצגה ובדיקה.

ייצור המוני
ייצור המוני הוא ייצור שוטף של מוצר, פטנט או רכיב, בכמויות גדולות. ישנן הרבה מאוד שיטות המשמשות לייצור המוני, הנבדלות בדרישות הרכיבים השונים. לדוגמא, מכונות עיבוד שבבי ייעודיות משמשות לייצור שתלים דנטלים עשויים טיטניום, ותבניות הזרקה של פלסטיקה משמשות לייצור חלקי פלסטיק.

הרכבות
לא תמיד חייבים לייצר חלקים חדשים לגמרי מאפס. רבים מהמוצרים המצליחים ביותר, והחידושים הגדולים, נובעים משילוב של כמה רכיבים קיימים יחד בצורה חדשה, ולא מייצור מאפס או “המצאת הגלגל מחדש”. שיטות ההרכבה האלקטרוניות הן אוסף התהליכים המאפשרים להרכיב מספר חלקים קיימים יחד. לצורך ביצוע הרכבות מסובכות, עושים שימוש בין השאר בטכנולוגיית זיהוי תמונה, תהליכי בקרה ואוטומאציה, רובוטיקה ועוד. כדי להשלים את המוצר הסופי הטוב ביותר, לעמוד בלוחות זמנים ובמגבלות תקציביות ניתן לפעמים לפרק את המוצר לחלקים פשוטים יותר שכל אחד מהם יכול להיות מיוצר אחרת.

עיבוד שבבי
עיבוד שבבי הוא שיטת ייצור וותיקה, אשר יכולה לשמש גם לצורך ייצור דגמים ראשונים, וגם לצורך ייצור סדרות גדולות יותר של המוצר.
בעיבוד שבבי מכניסים גוש של חומר גלם, ממנו רוצים להפיק את המוצר. המכונה מקבלת פקודות דיגיטליות מהמחשב, ומסירה על ידי כרסום או חריטה (ולעיתים קרובות שילוב של השניים) , שבבים של החומר, עד לקבלת הרכיב הסופי. ישנם גם מכונות ידניות שבהם המפעיל מסובב או מזיז ידית הגורם לתנועת המוצר למול הסכינים.
שיטת העיבוד השבבי משמשת אותנו בעיקר כאשר אנחנו מעוניינים לייצר ללקוחותינו דגמים הדורשים שימוש בחומרים מתכתיים, או פלסטיקים בעלי תכונות מכאניות ידועות. לעיתים יש להחליט אם חלק מסוים יופק על ידי עיבוד שבבי או על ידי הדפסה תלת ממדית, שכן שיטות הייצור לעיתים חופפות. ההתלבטות היא בדרך כלל בין המחיר הנמוך יותר של הדפסה תלת ממדית, אל מול האיכות הגבוה של רכיבים בעיבוד שבבי.

הדפסה תלת ממדית (סטריאו-ליטוגרפיה) – SLA
הדפסה תלת ממדית היא בעצם אוסף של מגוון גדול מאוד של שיטות דיגום מהיר. המשותף לכל השיטות הללו, הוא בכך שהדגם נבנה על ידי הוספת חומר כלשהוא בשכבות, בדומה ל”הדפסה” של מדפסת ביתית על נייר.
הדפסה תלת ממדית מאפשרת לייצר רכיבים בעלי גיאומטריות שונות.
הדפסה תלת ממדית בדרך כלל עובדת עם חומרים פולימרים המתקשים על ידי העברת אנרגיה (לדוגמא הקרנה בקרינת UV) סוגי פלסטיקים שונים, ובשנים האחרונות אפילו מתכות מסוימות.

תבניות גמישות
תבניות גמישות הן סוג נוסף של שיטת ייצור הנכנסת לתוך הגדרת הדיגום המהיר.
תבניות גמישות הן ה”נגטיב” של החלק אותו אנחנו רוצים לייצר. התבנית עשויה מחומר על בסיס סיליקון, חומר זה מאפשר לתבנית להשתחרר בקלות ממוצר אותו אנחנו יוצקים פנימה.
את תבנית הסיליקון אנחנו בונים על ידי הכנסת מאסטר לתוך קופסא, ושפיכת סיליקון דו רכיבי נוזלי לתוך הקופסא. לאחר מכן משחררים את גוש הסיליקון מהקופסא, וחותכים חריץ הפרדה הנקרא parting-line.
לאחר הכנת התבנית, ניתן להזריק פלסטיק מסוג polyurethane דו רכיבי, גבס, בטון, בדיל, שעווה וחומרים נוספים, ישירות לתוך התבנית, ולקבל את הרכיב הסופי לאחר התמצקות החומר.
תבניות סיליקון הן שיטה לייצור סדרות ראשונות, כאשר מחיר השיטות האחרות אינו מצדיק את ההשקעה.

תבניות קשיחות
לעיתים, אנו נדרשים לכמויות מעט יותר גדולות מאשר מספר דגמים בודדים. כל הטכניקות הקודמות טובות ליצור מספר מוגבל של דגמים (פרט לעיבוד שבבי) בגלל מגבלות מחיר, גודל, חומרים ועוד.
פתרון של בעיה זו הוא על ידי תבניות להזרקת פלסטיק “מהירות”. המחיר הכולל גבוה, אבל מחיר לגבי חלק בכמויות של עשרות ומאות משתווה ואף נמוך מהטכניקות האחרות.
שיטה זו מיועדת ללקוחות אשר חייבים מספר מוצרים גדול יחסית, שמיוצרים מהחומר הנבחר, והמוצר מיועד לעבוד בתנאי העבודה של המוצר הסופי. דרישה זו אופיינית למוצרים רפואיים אשר נדרשים לעבור בחינות מחמירות של תפקוד לפני ההשקעה המסיבית במערך יצור כולל.