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標題: 經(jīng)驗之談：小家電產(chǎn)品開發(fā)試作原型 [打印本頁]

作者: 炫佬 時間: 2021-1-6 17:35
標題: 經(jīng)驗之談：小家電產(chǎn)品開發(fā)試作原型
一個10年資深小家電產(chǎn)品開發(fā)工程師，淺談產(chǎn)品開發(fā)試作原型的幾個心得。產(chǎn)品原型制作，俗稱手板模型、3D打印、快速成型等。

我，從2008年開始從事產(chǎn)品的一個研發(fā)工作，我接到的項目：客戶提供一個概念，或者給你一個樣品，然后讓你抄或做一些功能上的一個“創(chuàng)新”。
12年過去，現(xiàn)在的創(chuàng)新早已是一個熱門詞，上至國家下至學校。一直從事創(chuàng)新工作，我跟大家說句“心里話”：“模仿是一個風險系數(shù)相對小的一個工作，創(chuàng)新它的風險非常非常大?！?br />
在十幾年前，我們產(chǎn)品要開模具的時候，一般憑借經(jīng)驗，新產(chǎn)品的模具一般要修改個3、4次，修改一次模具的時間至少要半個月，東折騰西折騰，折騰個兩三次，模具已經(jīng)差不多也要報廢了。為了解決這個尷尬的問題，人們開始在做模具之前，開始先做原型的一個驗證。

12年前，我們在做產(chǎn)品原型的時候，一般是通過CNC，把產(chǎn)品通過機加工加工出來，然后再根據(jù)客戶的需求表面做打磨噴漆的一個處理。因為是CNC加工加工，所以對形狀上還是有很多的束縛。比如碰到一些尖尖角角結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的一些小件CNC，做起來就相對來說比較麻煩。做CNC的時候特別怕碰到一些薄壁件，因為薄壁件對CNC來說是比較大的一個挑戰(zhàn)。

大約五六年前，3D打印開始流行。3D打印能夠流行，要感謝傳統(tǒng)的手板模型行業(yè)。因為3D打印剛剛進入中國市場的時候，首先解決的是一些薄壁類、結(jié)構(gòu)復(fù)雜類、小件類的一些痛點。那時候、3D打印的價格相對來說比較貴，做大的做不起，只能做一些小件，在一些小件的制作成本上面，3D打印比CNC有相對的一個優(yōu)勢。

在“3D打印”火起來的時候，作為產(chǎn)品設(shè)計師，仿佛看見了一個無所不能、、新鮮的世界。
理由：如果不是量產(chǎn)，做一個兩個，我可以設(shè)計出只有3D打印工藝才能做的一些結(jié)構(gòu)，也不再需要為生產(chǎn)工藝的實現(xiàn)去改變我的原有結(jié)構(gòu)。
因此我深入去了解了3D打印的整個工藝流程，以及它的局限性。

3D打印專業(yè)術(shù)語叫做增材制造。不同的3D打印工藝對應(yīng)著有不同的3D打印設(shè)備。
目前市面上最通用的是樹脂類的3D打?。⊿LA），其次尼龍3D打?。╯ls），其次金屬3D打印（SLS）。
隨著時間的推移，3D打印成本的降低，3D打印已經(jīng)越來越普及。
大家隨便設(shè)計完一個東西，第1個想到是，唉，我要去做一個3D打印，看一下我的設(shè)計有沒有問題。

理想豐滿、現(xiàn)實骨干
如：目前比較流行的sla類的3D打印，由于材料上的一些性能限制，我們一般用這個去驗證一下一些結(jié)構(gòu)或者外觀。如果涉及到功能類的，有受力要求的，或者有很高的精度要求的產(chǎn)品，我們還是要通過CNC進行。

再如：傳統(tǒng)的金屬類的產(chǎn)品，我們做 CNC的加工工藝相對來說比較適合。因為金屬的3D打印相對成本比較高，而且3D打印的一個精度相對于CNC加工還是有一些缺陷，一般3D打印的精度能精度到0.1，但是很多產(chǎn)品對0.1的一個精度要求是往往不夠的，很多高尖端的產(chǎn)品要到0.05甚至0.02，0.01。

去掉一些精度要求跟設(shè)計要求外，當我們在碰到需要我們做小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)生產(chǎn)時。3D打印跟cnc加工都會暴露出他的一些缺點。
3D打印，因為它的材料性能受限；CNC加工，因為它一個工件跟10個工件的工作量是翻10倍上去的，這是它的一個局限性。
所以在這里我還要推薦一個工藝:硅膠復(fù)膜。

其實，作為一個成熟的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計師，他要用到的做產(chǎn)品原型的工藝，包括3D打印，CNC加工，硅膠復(fù)膜。
我們要根據(jù)自己的需求，靈活去選擇做產(chǎn)品原型的一些工藝。比如說我設(shè)計了一個開關(guān)?，F(xiàn)在我只是想看看開關(guān)的一個外觀跟比例，那我可以選擇低成本的光固化3D打印。在確認外觀以后，我想做一些功能上的確認，這個時候我們就要考慮3D打印的一個牢固度和強度，是否能滿足我們的一個設(shè)計需求，如果不滿足，我就選擇SLS尼龍3D打印或者CNC機加工。

再然后、經(jīng)過產(chǎn)品原型的一些基本功能的驗證，接下里我們要做大概十幾個產(chǎn)品，來給客戶進行一個市場的驗證的時候。這時，要考慮一用硅膠覆膜的工藝去做，硅膠復(fù)模的工藝在材料性能上能夠跟實際的abs,pp類的材料很接近，幾乎可以達到相同。另外硅膠父腹膜的特點是做一個原型，因為它涉及到硅膠模具成本，原型成本，它的成本會比較貴；如果做10個，它的成本就明顯降低很多，因為它只是需要一個覆膜的過程和產(chǎn)品的原材料。

如果、你的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)要一次性做個1000或者1萬個，那不用說了，就開始做正兒八經(jīng)的一個模具。

我們做產(chǎn)品開發(fā)，做產(chǎn)品原型的目的，主要是減少我們犯錯誤時帶來的一個成本的代價。因為我們是人，人在做設(shè)計的時候，由于種種原因而犯各種各樣的錯誤。因此，我們用產(chǎn)品原型來一次次驗證我們的設(shè)計是否合理，是否沒有問題？

當然老板也會想，你的設(shè)計打樣了那么多次，什么時候能好？在這里我要替產(chǎn)品設(shè)計師說一句公道話，在創(chuàng)新的道路上鋪滿著荊棘，唯有一步一個腳印，才能到達勝利的彼岸。我們一次次的驗證，不是為了自己，而是讓企業(yè)少花錢，提高產(chǎn)品制造的成功率，減少后期的質(zhì)量問題，提高企業(yè)在社會中的競爭力。

所以最后，這里要為全體的產(chǎn)品開發(fā)工程師發(fā)聲.點贊！歡迎大家多交流，一起進步，一起成長！

作者: 遠祥 時間: 2021-1-7 11:14
確實如此，3D打印對于模具行業(yè)是有比較大的沖擊的，特別是那種中小型企業(yè)，很多打印都不需要模具了！

作者: 大白小白 時間: 2021-1-7 13:17
lz如何看待微創(chuàng)新？

作者: wtangzz147 時間: 2021-1-7 13:53
樓主把我現(xiàn)在的工作講完了，哈哈哈

作者: 炫佬 時間: 2021-1-7 15:46

遠祥發(fā)表于 2021-1-7 11:14
確實如此，3D打印對于模具行業(yè)是有比較大的沖擊的，特別是那種中小型企業(yè)，很多打印都不需要模具了！

呵呵，還沒有到那一步。應(yīng)該在進行時，特別是一些數(shù)量少的產(chǎn)品

作者: 炫佬 時間: 2021-1-7 15:48

wtangzz147 發(fā)表于 2021-1-7 13:53
樓主把我現(xiàn)在的工作講完了，哈哈哈

請問帥哥的工作是？

作者: 炫佬 時間: 2021-1-7 15:49

大白小白發(fā)表于 2021-1-7 13:17
lz如何看待微創(chuàng)新？

微創(chuàng)微創(chuàng)，微創(chuàng)多了就是大創(chuàng)

作者: wtangzz147 時間: 2021-1-8 09:15

炫佬發(fā)表于 2021-1-7 15:48
請問帥哥的工作是？

跟你差不多，涉及金屬和塑料的產(chǎn)品工程師

作者: 易錯易混 時間: 2021-1-11 10:16
CNC加工手板，實際是上世紀90年代就有了，只是那時比較小眾，成本高，老板都嫌貴。開始被大家接受是從00年開始的，那時都還是比較小眾的，只有一些搞附加值的產(chǎn)品敢于做手板，汽車，電飯鍋，手機……再說工藝，CNC加工的一些局限性3D打印也是同樣存在的，例如薄壁，CNC加工會彈刀，影響精度，3D打印可能就會變形，影響精度以及裝配。CNC適合加工一些大的，壁厚比較厚的產(chǎn)品，3D打印尺寸還是有限制，國內(nèi)主流的SLA機器，目前尺寸都是還是400多mm,CNC加工塑膠類的產(chǎn)品，尺寸不收限制的，拆件做，錢到位了，繞地球3圈都行，拆件膠水粘接還是非常穩(wěn)固的，打印的就不行，膠水粘不穩(wěn)。再說說復(fù)模，原理很簡單，跟翻砂模一樣，只不過復(fù)模的模具可以多次重復(fù)，使用的次數(shù)，要看產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，精度要求，一般最多使用次數(shù)不會超過25次，一般都是15次左右，次數(shù)多了，模具就變形，產(chǎn)品尺寸就不好把控了。再延伸說一下硅膠模具，硅膠模具外面加一層樹脂包裹，就可以增加其穩(wěn)定性，使用壽命更長，經(jīng)常用于一些大件的塑膠產(chǎn)品小批量生產(chǎn)，例如醫(yī)療外殼，汽車的保險杠等等……

作者: 行者123八戒 時間: 2021-1-11 16:28
作為一名開發(fā)工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆。

作者: cncncn0725 時間: 2021-1-11 18:50

|行者123八戒發(fā)表于 01-11 16:28作為一名開發(fā)工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆。

確實，很容易裂開

作者: cncncn0725 時間: 2021-1-11 18:52
寫的詳細，贊，希望多分享一些關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計的經(jīng)驗

作者: 中國夢之藍A 時間: 2021-1-14 12:07
感謝分享，工作中也在使用

作者: 炫佬 時間: 2021-1-16 20:03

易錯易混發(fā)表于 2021-1-11 10:16
CNC加工手板，實際是上世紀90年代就有了，只是那時比較小眾，成本高，老板都嫌貴。開始被大家接受是從00年 ...

專業(yè)人事，老司機！👍

作者: 炫佬 時間: 2021-1-16 20:50

行者123八戒發(fā)表于 2021-1-11 16:28
作為一名開發(fā)工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆 ...

3D打印目前的材料跟開模還是差一點，3D打印的特色在是沒有模具情況下，可以直接成型，驗證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。如果對材料性能有要求，可以將打印的，做作為原型，做硅膠覆膜。汽車的樣車都是用硅膠復(fù)模

作者: 炫佬 時間: 2021-1-16 20:52

cncncn0725 發(fā)表于 2021-1-11 18:52
寫的詳細，贊，希望多分享一些關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計的經(jīng)驗

這里，我們主要的話題還是以做樣件和小批量件的工藝為主。

作者: 易錯易混 時間: 2021-1-17 11:34

炫佬發(fā)表于 2021-1-16 20:50
3D打印目前的材料跟開模還是差一點，3D打印的特色在是沒有模具情況下，可以直接成型，驗證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。如果 ...

汽車樣車很多都是低壓灌注，復(fù)模的比較少，因為大件，復(fù)模尺寸不穩(wěn)定因素太多了

作者: 炫佬 時間: 2021-1-17 17:53

|易錯易混發(fā)表于 01-17 11:34<br>汽車樣車很多都是低壓灌注，復(fù)模的比較少，因為大件，復(fù)模尺寸不穩(wěn)定因素太多了<br>

行家????，低壓澆灌，硅膠覆膜都部件小批量的手段。

作者: 易錯易混 時間: 2021-1-18 09:02

炫佬發(fā)表于 2021-1-17 17:53
行家????，低壓澆灌，硅膠覆膜都部件小批量的手段。

行不上行家，我就是做手板的。。。

作者: 一切都是緣啊 時間: 2021-1-18 21:23

|行者123八戒發(fā)表于 01-11 16:28作為一名開發(fā)工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆。

3D打印更多的是驗證研發(fā)的思路，結(jié)構(gòu)的可行性以及模具的可行性評估。不是驗證功能性的。

作者: 炫佬 時間: 2021-1-20 17:27

|易錯易混發(fā)表于 01-18 09:02<br>行不上行家，我就是做手板的。。。<br>

那您要多貢獻你的經(jīng)驗，這里主要討論就是這方面。

作者: 大白小白 時間: 2021-1-20 19:57

炫佬發(fā)表于 2021-1-17 17:53
行家????，低壓澆灌，硅膠覆膜都部件小批量的手段。

lz大佬你自己就是行家。

請教下，小家電的外觀，控制面板如何搞得好看？

還是pvc膜按鍵是否太低端了

作者: 炫佬 時間: 2021-1-21 17:36

|大白小白發(fā)表于 01-20 19:57<br>lz大佬你自己就是行家。<br>請教下，小家電的外觀，控制面板如何搞得好看？<br>還是pvc膜按鍵是否太低端了<br>

聯(lián)系請工業(yè)設(shè)計公司給你們做設(shè)計。如果想省錢，那就借鑒大牌家電類的面版制作工藝，然后學習

作者: 炫佬 時間: 2021-1-21 17:40

|大白小白發(fā)表于 01-20 19:57<br>lz大佬你自己就是行家。<br>請教下，小家電的外觀，控制面板如何搞得好看？<br>還是pvc膜按鍵是否太低端了<br>

不過，工藝會跟成本精密聯(lián)系在一起。我個人觀點，工藝的最終選擇一定是從從市場定價角度→到成本控制角度→選擇工藝

作者: 大白小白 時間: 2021-1-21 20:39

炫佬發(fā)表于 2021-1-21 17:40
不過，工藝會跟成本精密聯(lián)系在一起。我個人觀點，工藝的最終選擇一定是從從市場定價角度→到成本控制角度 ...

肯定要首先學習大廠的面板。

例如面板，上觸摸按鍵，也增加不了多少成本。搞成半透明，Bigger也是不錯的。

關(guān)于接縫，可以涂膠美縫之類的。

實際上，還是不想開模；3D打印吧，強度不行。搞來搞去，還是公模。

歸根結(jié)蒂，還是量上不去的問題。

大俠有何高見？

作者: 炫佬 時間: 2021-1-23 12:48

|大白小白發(fā)表于 01-21 20:39<br>肯定要首先學習大廠的面板。<br>例如面板，上觸摸按鍵，也增加不了多少成本。搞成半透明，Bigger也是不錯的。<br>關(guān)于接縫，可以涂膠美縫之類的。<br>實際上，還是不想開模；3D打印吧，強度不行。搞來搞去，還是公模。<br>歸根結(jié)蒂，還是量上不去的問題。<br>大俠有何高見？<br>

這里有一個概念，關(guān)于成本的一個核算。如果你的工藝需要開模，才能把產(chǎn)品做好。那么涉及到下一個問題，平攤到每一個產(chǎn)品上，這個模具成本是多少？
一副模具平攤的產(chǎn)品的數(shù)量不一樣，會導致一個產(chǎn)品所承載的模具成本不一樣。
所以我們在選擇工藝的時候，我們要評估這個產(chǎn)品，我們準備賣多少個，根據(jù)預(yù)計的銷售量來平攤這個工藝的一個成本。
比如說有些醫(yī)療器械的產(chǎn)品，可能這家公司。從頭到尾就準備賣個幾十臺，那么它選擇開模具的成本是很大的。這時候他有可能就選擇單個成本相對較高的機加工類的成型工藝去取代模具的成型工藝。

回到你的問題，你說你指的那個工藝也沒有增加多少成本。因為我不知道你的產(chǎn)品準備賣多少量，有可能你自己這邊也不知道，所以關(guān)于這個問題的話還是要根據(jù)你自身的情況去分析。
要在滿足需求的前提下，根據(jù)銷售量來考慮工藝，結(jié)合
固定成本，邊際成本，然后選擇適合你自己的工藝

作者: 非標機械設(shè)計奔小跑 時間: 2021-3-17 15:04
時代進步

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