Testování prototypů

Testování prototypů (anglicky prototype testing) je plánované zkoušení fyzických vzorků výrobku s cílem ověřit, že splňuje požadavky na funkci, pevnost, životnost, odolnost vůči prostředí, bezpečnost a použitelnost. Doplňuje výpočty a simulace o skutečné chování dílu včetně vlivů, které se modelují obtížně: tření, vůle, výrobní nepřesnosti, montáž a chování uživatele.

Podle cíle se rozlišují zkoušky funkční (mechanismus, těsnost, montáž, ovládání), mechanické (statické zatížení do porušení, ráz, pád), životnostní a únavové (opakované cykly, často zrychlené vyšším zatížením nebo frekvencí), klimatické (teplota, vlhkost, teplotní šoky, UV záření, solná mlha), vibrační a rázové zkoušky a zkoušky stupně krytí IP podle IEC 60529. Uživatelské testy ověřují ergonomii a srozumitelnost ovládání.

Základem je plán zkoušek: co se ověřuje, podle jakého požadavku, jakým postupem, na kolika vzorcích a jaké je kritérium přijetí. Výsledky se zapisují do protokolu s popisem vzorku (revize, materiál, technologie výroby), podmínek zkoušky a naměřených hodnot. Testuje se po iteracích: rané prototypy ověřují princip, pozdější vzorky z technologie blízké sérii slouží k validaci a k přípravě na certifikační zkoušky.

Jednodušší zkoušky lze provést na vlastních přípravcích, normované zkoušky pro certifikaci obvykle zajišťují akreditované zkušebny (akreditace podle ISO/IEC 17025).

Testovat má smysl v každé fázi, kde výsledek ovlivní rozhodnutí: po výrobě prvního funkčního prototypu, před objednáním forem a nástrojů, po podstatné změně konstrukce nebo materiálu a před certifikací. Předběžné zkoušky (například krytí nebo EMC nanečisto) odhalí problémy dřív než drahá certifikační zkouška.

U dílů s cyklickým zatížením, u bezpečnostně důležitých výrobků a všude, kde výpočet stojí na nejistých předpokladech (plasty, kontakty, rázy), je fyzická zkouška nezbytná.

Nejčastější chybou je testování bez předem stanovených kritérií. O výsledku se pak diskutuje až po zkoušce a „prošlo“ znamená pro každého něco jiného. Druhou chybou je závěr z jednoho kusu: výsledky, zvlášť únavových a rázových zkoušek, mají rozptyl, proto u důležitých zkoušek počítejte s více vzorky. U zrychlených zkoušek ověřte, že vyšší zatížení nebo teplota nevyvolá jiný mechanismus poškození než skutečný provoz.

Prototyp musí být pro danou zkoušku reprezentativní. Díl vytištěný technologií FDM má jinou pevnost, tuhost i chování při rázu než výlisek, proto u každé zkoušky uveďte, co z výsledku platí pro sérii. Zapisujte revizi vzorku a podmínky zkoušky, fotografujte poškození a před destruktivní zkouškou vzorky změřte. U externí zkušebny se ptejte na akreditaci pro konkrétní zkoušku a na formu protokolu.