工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有哪些手板件的常用制作方法

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“手板”屬于地方性行業(yè)用語，專業(yè)術(shù)語稱之為：樣件、驗(yàn)證件、樣板、等比例模型等等。手板在不同的地方亦稱為首板（廣東叫法）。通俗點(diǎn)講，產(chǎn)品在定型前少量制造的驗(yàn)證樣件。

剛設(shè)計(jì)完成產(chǎn)品一般不能做到很完美，甚至無法使用，直接生產(chǎn)一旦有缺陷將全部報(bào)廢，大大浪費(fèi)人力物力和時(shí)間。

所以，通常剛研發(fā)或設(shè)計(jì)完成的產(chǎn)品均需要做手板（prototype），需要模具生產(chǎn)的產(chǎn)品，通常會(huì)根據(jù)產(chǎn)品外觀圖紙或結(jié)構(gòu)圖紙先做出一個(gè)或幾個(gè)，用來檢查外觀或結(jié)構(gòu)合理性的功能樣板。

手板就是在沒有開模具的前提下，驗(yàn)證產(chǎn)品可行性的。手板一般情況是少數(shù)的樣品，制作周期短，損耗人力物力少，很快地找出產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不足進(jìn)而改善，為產(chǎn)品定型量產(chǎn)提供充足的依據(jù)。

制作手板的方式有很多種，不同的工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)。

1、泥雕

用油泥手工雕刻成一個(gè)立體產(chǎn)品稱之為泥雕，在工業(yè)制造初期沒有自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，做手板都是用泥雕雕刻成型。

泥雕所采用的材料是硬油泥，一般是采用人工雕刻的方法進(jìn)行。雕刻師根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)概念或參照設(shè)計(jì)圖片，利用油泥堆砌和雕刻，最后得到產(chǎn)品外觀的油泥模型。

要想得到一個(gè)高質(zhì)量的外觀模型，對(duì)于雕刻師的美感和藝術(shù)觸覺要求都比較高，所以成本相對(duì)更高。

2、CNC精雕機(jī)加工

CNC雕刻機(jī)加工是比較傳統(tǒng)的手板制作工藝，擅長小刀具精加工，具備銑削、磨削、鉆孔和高速攻絲的能力，被廣泛應(yīng)用于3C行業(yè)、模具行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。

CNC精雕機(jī)加工工藝生產(chǎn)出的手板，能非常精確的反映圖紙所表達(dá)的信息，而且手板表面質(zhì)量高，尤其在其完成表面噴涂和絲印后，甚至比開模后生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還要光彩照人。

CNC加工方式適合材料韌性要求高、產(chǎn)品大、精度高的產(chǎn)品。適合材料包括有機(jī)玻璃、樹脂、木頭、金屬（包括銅、鋁、硬度小于HRC40的軟鋼）等。

制作手板的CNC設(shè)備多數(shù)是3軸機(jī)器，一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件需要拆分開加工再手工拼接起來，因?yàn)?軸機(jī)單次只能加工一個(gè)面。

3、3D打印成型

3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

3D打印存在著許多不同的技術(shù)，它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。

3D打印常用材料有樹脂、尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、不銹鋼、鋁材料、鈦合金、鍍銀、鍍金、石膏材料、橡膠類材料等。

3D打印成本低（材料利用率高）、周期快、操作簡單、精度高，不限產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，都可以一體成型。這種成型方式最受青睞，它是傳統(tǒng)加工方式的一種重要補(bǔ)充而不是替代。

4、硅膠復(fù)模成型

硅膠復(fù)模成型工藝是指在真空條件下對(duì)澆注料進(jìn)行脫泡、拌和、預(yù)熱、注型，并在60℃-80℃的恒溫箱中進(jìn)行2-3小時(shí)的二次固化成型的過程。

硅膠復(fù)模制作出的仿制品，能夠到達(dá)ABS等原料的強(qiáng)度和硬度。利用一個(gè)硅膠模具可以做出20多件同樣的產(chǎn)品。大大降低了產(chǎn)品的開發(fā)費(fèi)用、周期和風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)構(gòu)較為雜亂、壁厚均勻、滿足一定功能和外觀要求的小批量樣件，開鐵模具成本高，周期長，可以選擇硅膠復(fù)模制作成型。

硅膠復(fù)模能制造的材料有ABS、PC、PP、軟膠、PMMA、尼龍、PVC等等。

硅膠復(fù)模的缺點(diǎn)：模具不耐酸堿，不耐老化，壽命短，模具表面易出現(xiàn)痕跡、條紋、不光滑現(xiàn)象，因?yàn)槟＞呤擒浤?，公差?.1-0.2mm的范圍，所以產(chǎn)品精度不高。

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