Eine gut gemachte CNC-gefrästes elektrisches Dampfgarer-Prototypmodell ist ein entscheidender Vorteil in der Produktentwicklung – es validiert die Machbarkeit des Designs, testet die Effizienz der Dampfzirkulation, und gewährleistet Lebensmittelsicherheit und strukturelle Zuverlässigkeit vor der Massenproduktion. In diesem Artikel wird der gesamte Erstellungsprozess systematisch aufgeschlüsselt, vom vorläufigen Entwurf bis zum endgültigen funktionalen Debugging, anhand klarer Vergleiche, Schritt-für-Schritt-Anleitungen, und praktische Lösungen zur Bewältigung gemeinsamer Herausforderungen, Wir helfen Ihnen beim Bau eines Prototyps, der Präzision in Einklang bringt, Funktionalität, und Marktreife.
1. Vorläufige Vorbereitung: Legen Sie den Grundstein für den Erfolg von Prototypen
Die vorbereitende Vorbereitung bestimmt direkt die Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit des Prototyps. Es konzentriert sich auf zwei Kernaufgaben: 3D Modellierung & Detaildesign Und Materialauswahl, Beide sind auf die besonderen Bedürfnisse elektrischer Dampfgarer zugeschnitten (Z.B., Wärmewiderstand, Dampfdichtheit, Korrosionsbeständigkeit in feuchten Umgebungen).
1.1 3D Modellierung & Wichtiges Detaildesign
Verwenden Sie professionelle CAD -Software (Z.B., Solidworks, Und, Vordergrund) um ein umfassendes 3D-Modell des elektrischen Dampfgarers zu erstellen. Das Modell muss alle Komponenten abdecken und kritische Details priorisieren, um Bearbeitungsfehler zu vermeiden:
- Komponentenaufschlüsselung: Teilen Sie den Dampfgarer in unabhängige Teile auf, z Wassertank, Dampfkammer, Deckel, Heizplatte, Bedienfeld, Und Base für eine einfachere Bearbeitung und Montage.
- Wichtige Designschwerpunkte:
- Abmessungen der Dampfkammer: Internes Volumen definieren (Z.B., 5–8L für Haushaltsmodelle) und Wandstärke (1.2–1,5 mm für gleichmäßige Wärmespeicherung) mit einer Toleranz von ±0,05 mm.
- Dampfzirkulationswege: Design-Belüftungsöffnungen (Durchmesser: 3–5 mm) und Kanäle sorgen für eine gleichmäßige Dampfverteilung; Vermeiden Sie tote Ecken, in denen sich Kondenswasser ansammelt.
- Abdichtungsstrukturen: Rillen hinzufügen für Silikondichtringe (Breite: 2.5-3mm, Tiefe: 1.8–2mm) an der Verbindung zwischen Deckel und Kammer, um ein Austreten von Dampf zu verhindern.
- Heizplattenhalterungen: Schraubenlöcher markieren (Positionstoleranz ±0,1 mm) und wärmeableitende Rippen sorgen für eine stabile Installation und eine effiziente Wärmeübertragung.
Warum sich auf diese Details konzentrieren?? Ein schlecht ausgelegter Dampfweg kann die Heizeffizienz um reduzieren 25%, Dabei kann es zu einer ungenauen Dichtungsnut kommen 40% Dampfleck – Nacharbeit erforderlich, die den Zeitrahmen um 2–3 Tage verlängert.
1.2 Materialauswahl: Passen Sie Materialien an Komponentenfunktionen an
Verschiedene Komponenten des elektrischen Dampfgarers benötigen Materialien mit spezifischen Eigenschaften (Z.B., Wärmeleitfähigkeit für Heizplatten, Transparenz für Beobachtungsfenster). Die folgende Tabelle vergleicht die am besten geeigneten Materialien:
| Materialtyp | Schlüsselvorteile | Ideale Komponenten | Kostenbereich (pro kg) | Verarbeitbarkeit |
| Edelstahl (304/316) | Korrosionsbeständig (feuchte Umgebungen), Essenssicher, hitzebeständig (bis zu 800 ° C.) | Dampfkammer, Heizplatte, Wassertank | \(15- )22 | Mäßig (benötigt Kühlmittel, um ein Anhaften zu verhindern) |
| Aluminiumlegierung (6061) | Ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit (167 W/m · k), leicht | Kühlkörper, Basisstrukturteile | \(6- )10 | Exzellent (Schnelles Schneiden, Niedrig Werkzeugkleidung) |
| ABS -Plastik | Stärke mit hoher Aufprall, leicht zu formen, gute Isolierung | Bedienfeldgehäuse, Basisabdeckung, Deckel (Teile, die nicht mit Lebensmitteln in Berührung kommen) | \(3- )6 | Gut (geringer Schnittwiderstand, keine Grate) |
| PC (Polycarbonat) | Transparent, hitzebeständig (bis zu 135 ° C.), zerschmettert | Beobachtungsfenster (zur Überwachung von Lebensmitteln) | \(8- )12 | Mäßig (erfordert Hochgeschwindigkeitsschneiden, um Risse zu vermeiden) |
| Silikonkautschuk | Hitzebeständig (bis zu 230 ° C.), wasserdicht, flexibel | Dichtungsringe (Deckelkammer, Wassertank) | \(9- )13 | N / A (geformt, nicht CNC-gefräst) |
Beispiel: Die Dampfkammer, das mit Dampf und Lebensmitteln in Kontakt kommt, Verwendung 304 Edelstahl für Korrosionsbeständigkeit. Das Beobachtungsfenster, Transparenz und Hitzebeständigkeit erforderlich, besteht aus PC -Kunststoff.
2. CNC -Bearbeitungsprozess: Verwandeln Sie Design in physische Komponenten
Die CNC-Bearbeitungsphase folgt einem linearen Arbeitsablauf –Programmierung & Werkzeugwegplanung → Werkstückspannung → Schruppen & fertig– mit besonderem Augenmerk auf elektrische Dampfgarer-spezifische Strukturen (Z.B., gebogene Dampfkammern, Dampfauslässe).
2.1 Programmierung & Werkzeugwegplanung
Importieren Sie das 3D -Modell in CAM -Software (Z.B., Mastercam, PowerMill) zum Generieren von Werkzeugwegen und G-Code. Zu den wichtigsten Schritten gehören::
- Einstellung der Schnittparameter (nach Material):
- Edelstahl: Drehzahl = 800–2000 U/min; Vorschub = 0,05–0,1 mm/Zahn; Schnitttiefe = 0,3–1 mm (Verwenden Sie Carbid -Werkzeuge).
- Aluminiumlegierung: Drehzahl = 3000–6000 U/min; Vorschub = 0,1–0,2 mm/Zahn; Schnitttiefe = 1–2 mm (Verwenden Sie Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl).
- Kunststoff (ABS/PC): Drehzahl = 1500–3000 U/min; Vorschub = 0,08–0,15 mm/Zahn; Schnitttiefe = 0,5–1 mm (Verwenden Sie PC-Kühlmittel, um ein Erweichen zu verhindern).
- Werkzeugauswahl:
- Rauen: Verwenden Sie Schaftfräser/Planfräser mit einem Durchmesser von 8–16 mm, um 80–90 % des überschüssigen Materials zu entfernen.
- Fertig: Verwenden Sie Kugelfräser mit einem Durchmesser von 2–6 mm (für gebogene Dampfkammerwände) oder feine Bohrer (für 3–5 mm Dampföffnungen).
- Besondere Strukturen: Verwenden Fünf-Achsen-Bearbeitung für komplexe gekrümmte Kammern (vermeidet Werkzeuginterferenzen) Und EDM (Elektrische Entladungsbearbeitung) für präzise Dampfentlüftungen (gewährleistet eine Lochdurchmessertoleranz von ±0,03 mm).
2.2 Werkstückklemme & Bearbeitungsausführung
Die richtige Klemmung verhindert Verformungen und sorgt für Präzision. In der folgenden Tabelle sind Spannmethoden für verschiedene Komponenten aufgeführt:
| Komponententyp | Material | Spannmethode | Wichtige Vorsichtsmaßnahmen |
| Dampfkammer | Edelstahl | Kundenspezifischer Dorn + Dreibackenfutter | Richten Sie den Dorn an der Mittellinie der Kammer aus, um die Koaxialität sicherzustellen (± 0,05 mm); Verwenden Sie weiche Pads, um Kratzer zu vermeiden |
| Heizplatte | Aluminiumlegierung | Vakuumadsorptionsplattform | Gleichmäßige Druckverteilung zur Vermeidung dünnwandiger Verformungen (Plattendicke: 2-3mm) |
| Beobachtungsfensterrahmen | PC -Kunststoff | Soft Jaw erscheint | Klemmkraft reduzieren (≤40N) Um das Knacken zu vermeiden; Stützkanten, um ein Durchbiegen zu verhindern |
| Bedienfeldgehäuse | ABS -Plastik | Vakuumtisch | Sichern Sie flache Oberflächen, um die Genauigkeit der Lochposition sicherzustellen (±0,1 mm für Knopflöcher) |
Tipps zur Bearbeitungsausführung:
- Für Dampfkammern: Verwenden Spiralschichtfräsen (0.5mm pro Schicht) um glatte Innenwände zu erreichen (Ra <0.8μm), wodurch die Bildung von Kondenswasser reduziert wird.
- Für Dampfentlüftungen: Bohren Sie Führungslöcher (1mm) Erste, Anschließend auf die endgültige Größe reiben (3–5 mm) um die Rundheit der Löcher zu gewährleisten.
- Für Plastikteile: Verwenden hohe Geschwindigkeit, Schneiden mit geringem Vorschub (Z.B., ABS: 2500 Drehzahl, 0.1mm/Zahn) um ein Anhaften der Schmelze an den Werkzeugen zu vermeiden.
3. Nachbearbeitung & Montage: Leistung verbessern & Ästhetik
Durch die Nachbearbeitung werden Bearbeitungsfehler beseitigt und Komponenten für die Montage vorbereitet, Eine sorgfältige Montage sorgt dafür, dass der Prototyp sicher und reibungslos funktioniert.
3.1 Nachbearbeitung
- Metallteile:
- Edelstahl: Sandstrahlen (matte Textur) um Werkzeugspuren zu entfernen; Passivierung (Chemische Behandlung) zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit in feuchten Umgebungen.
- Aluminiumlegierung: Anodisieren (Farboptionen: schwarz/silber) zum Rostschutz; hart oxidieren (Dicke: 5–10mm) für Verschleißfestigkeit.
- Kunststoffteile:
- ABS/PC: Malen (matt/glänzend) oder UV-Druck (Markenlogos, Operationsetiketten); Steuertastensymbole mit Lasergravur (Tiefe: 0.1mm) Für Klarheit.
- Dichtungsringe: Mit lebensmittelechtem Desinfektionsmittel reinigen und Hochtemperaturkleber auftragen (zum Einkleben in Deckelnuten).
3.2 Schritt-für-Schritt-Montage
- Kontrolle vor der Montage: Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten den Maßstandards entsprechen (Z.B., Rundheit der Dampfkammer ≤0,1 mm, Entlüftungslochdurchmesser ±0,03 mm).
- Kernkomponentenmontage:
- Befestigen Sie die Heizplatte mit M4-Schrauben an der Basis befestigen (Drehmoment: 2.0–2,5 N·m); Dichten Sie die Verbindungsstelle mit hitzebeständigen Silikondichtungen ab, um ein Austreten von Wasser zu verhindern.
- Installieren Sie die Wassertank in die Basis (Einschub- oder Snap-Fit-Design); Stellen Sie sicher, dass der Wassereinlass mit dem Wasserkanal der Heizplatte übereinstimmt (Toleranz ± 0,1 mm).
- Endmontage:
- Montieren Sie die Dampfkammer auf die Heizplatte legen; mit Schnallen sichern (Achten Sie auf einen Spalt von 0,2–0,3 mm für den Silikondichtring).
- Befestigen Sie die Deckel (mit Beobachtungsfenster) zur Kammer; Testen Sie das Scharnier auf reibungsloses Öffnen/Schließen (10–15° Öffnungskraft ≤5N).
- Installieren Sie die Bedienfeld (mit Tasten und Display) in das Gehäuse; Schließen Sie die Kabel an die Heizplatte und den Thermostat an (Verwenden Sie zur Isolierung Schrumpfschläuche).
4. Funktionstests & Fehlerbehebung
Durch Tests wird die Leistung des Prototyps validiert, Während die Fehlerbehebung häufig auftretende Probleme behebt, um die Zuverlässigkeit sicherzustellen.
4.1 Checkliste für Funktionstests
Testen Sie den Prototyp in vier Schlüsselbereichen, um die Leistung zu validieren:
| Testkategorie | Werkzeuge/Methoden | Kriterien übergeben |
| Dampferzeugung | Stoppuhr, Manometer | Erzeugt innerhalb von 3–5 Minuten stabilen Dampf; Der Dampfdruck beträgt 0,02–0,03 MPa |
| Dampfdichtheit | Wasserfüllung (Tank 80% voll), visuelle Inspektion | Danach tritt kein Dampf aus den Deckel-Kammer- oder Wassertank-Verbindungen aus 30 Minuten |
| Temperaturregelung | Thermoelement, manuelle Einstellung | Hält die eingestellte Temperatur aufrecht (Z.B., 100°C zum Dämpfen) mit ±2°C Schwankung; schaltet sich automatisch ab, wenn der Wasserstand niedrig ist |
| Sicherheit | Infrarot-Thermometer, Zugtest | Äußere Oberflächentemperatur <50°C danach 1 Stunde der Nutzung; Die Griffe halten einer Zugkraft von 5 kg stand, ohne sich zu lösen |
4.2 Häufige Probleme & Lösungen
| Problem | Ursache | Lösung |
| Verformung der Dampfkammer | Spannkraft zu hoch, ungleichmäßiger Schnitt | Klemmkraft reduzieren; Verwenden Sie symmetrische Bearbeitungspfade |
| Dampf tritt aus dem Deckel aus | Fehlausrichtung des Dichtrings, Fehler in der Nutgröße | Richten Sie den Ring neu aus; Bearbeiten Sie die Nut mit einer Toleranz von ±0,05 mm nach |
| PC-Fenster knackt | Niedrige Schnittgeschwindigkeit, Stumpfheit des Werkzeugs | Erhöhen Sie die Drehzahl auf 2500–3000 U/min; durch neue Hartmetallwerkzeuge ersetzen |
| Überhitzung der Heizplatte | Fehlausrichtung des Thermostats, schlechte Wärmeableitung | Positionieren Sie den Thermostat mit einer Schablone neu; hinzufügen 2 mehr wärmeableitende Rippen |
Perspektive der Yigu -Technologie
Bei Yigu Technology, wir sehen CNC-gefräste elektrische Dampfgarer-Prototypmodelle als a “Zuverlässigkeitsvalidator”– Sie verbinden Designkonzepte und Massenproduktion und gewährleisten gleichzeitig die Benutzersicherheit in feuchten Umgebungen, Hochtemperaturumgebungen. Unser Team priorisiert zwei Kernaspekte: Präzision und Korrosionsbeständigkeit. Für kritische Teile wie Dampfkammern, Wir verwenden 304 Edelstahl mit Fünf-Achsen-Bearbeitung zur Gewährleistung der Wandgleichmäßigkeit (± 0,03 mm) und Passivierungsbehandlung für langfristigen Rostschutz. Zum Abdichten von Bauwerken, Wir optimieren die Nutabmessungen auf ±0,02 mm, um Dampflecks zu vermeiden. Wir integrieren auch die 3D-Scan-Nachbearbeitung, um die Komponentengenauigkeit zu überprüfen. Indem wir uns auf diese Details konzentrieren, we help clients reduce post-production defects by 25–30% and cut time-to-market by 1–2 weeks. Egal, ob Sie einen optischen Prototypen für Ausstellungen oder einen funktionsfähigen Prototypen zum Testen benötigen, we tailor solutions to meet global food safety and electrical standards.
FAQ
- Q: How long does it take to produce a CNC machined electric steamer prototype model?
A: Typically 8–11 working days. This includes 1–2 days for 3D programming, 2–3 Tage für die CNC-Bearbeitung, 1–2 Tage für die Nachbearbeitung, 2–3 Tage für die Montage, Und 1 day for testing & Fehlerbehebung.
- Q: Can I use ABS plastic instead of stainless steel for the steaming chamber?
A: Es wird nicht empfohlen. ABS plastic has low heat resistance (max 90°C) and may warp under long-term steam exposure (100° C). It also absorbs moisture over time, leading to structural damage. Edelstahl (304/316) is the only material that meets both heat resistance and corrosion resistance requirements for the steaming chamber.
- Q: What should I do if the prototype has uneven steam distribution?
A: Erste, check the steam vent positions (ensure they’re evenly spaced at 5–8cm intervals). If spacing is correct, verify vent diameter (should be 3–5mm; unclog if blocked). If issues persist, re-design the internal steam channels to add 1–2 auxiliary paths—this fix takes 1–2 days and resolves most distribution problems.