When developing a foot bath, the prototype process directly determines whether the product can meet user demands for safety (like anti-slip design), Funktionalität (stable heating, smooth massage), und Haltbarkeit (Wasserdichtung). Unter allen Prototyping-Methoden, Die CNC-Bearbeitung eines Fußbad-Prototypprozesses zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, komplexe Strukturen – wie etwa geschwungene Becken – nachzubilden, Massagerollenbahnen, und Heizungsrohrschlitze – aber was macht dieses Verfahren zu einer zuverlässigen Wahl für Fußbad R?&D? In diesem Artikel werden die Kernphasen aufgeschlüsselt, Vorteile, und wichtige Überlegungen dieses CNC-Prozesses zur Lösung häufiger Entwicklungsherausforderungen.
1. Kernvorteile des CNC-Bearbeitungsverfahrens für Fußbad-Prototypen
The CNC process addresses unique demands of foot baths (Z.B., water circulation, Hochtemperaturbeständigkeit). Below are its four irreplaceable advantages:
| Vorteilskategorie | Spezifische Leistung | Value for Foot Baths |
| Complex Structure Machining | Handles curved basins (deep barrel/flat type), thin-walled heating pipe slots (<1.5mm), and precise roller tracks that 3D printing struggles with. | Enables integrated machining of basin slopes (15°–20° for smooth water circulation) and bubble vent holes (Φ0.8mm ±0.02mm) to avoid airflow blockage. |
| Multi-Material Compatibility | Verarbeitet Kunststoffe (ABS, PC, Acryl), Metalle (Aluminiumlegierung, Edelstahl), and supports silicone (for anti-slip pads via CNC-machined molds). | – ABS/PC for lightweight, high-temperature-resistant basins (withstands 80°C+ water).- Stainless steel for rust-resistant bubble vents and drain valves.- Aluminum alloy for heat-conductive heating pipe brackets.- Silikon (molded via CNC molds) for anti-slip bottom pads. |
| High-Precision Control | Maßtoleranz innerhalb kontrolliert ± 0,05 mm, accurately reproducing basin depth, roller spacing, and heating pipe slot positions. | Ensures heating pipe slot clearance is 0.1mm ±0.02mm (for tight fitting, no water leakage) and roller track coaxiality <0.05mm (zur glatten Rotation, no jamming). |
| Rapid Functional Validation | Maschinenmontagestrukturen (Schnappschüsse, Schraubenlöcher, drain valve seats) for immediate prototype assembly—no extra post-processing needed to fit heating systems or massage components. | Schnitte R&Dzeit durch 25%: Test heating speed, massage uniformity, und Wasserdichtheit direkt nach der Bearbeitung. |
2. Schritt-für-Schritt-Aufschlüsselung des CNC-Bearbeitungsprozesses für Fußbad-Prototypen
Der CNC-Prozess verläuft linear, wiederholbarer, auf Fußbäder zugeschnittener Arbeitsablauf. Es besteht aus 8 Schlüsselphasen:
- 3D Modelldesign & Komponentenaufteilung
Verwenden Sie die CAD -Software (Solidworks / und) alle Komponenten zu entwerfen, Konzentration auf:
- Becken: Gliederung (tiefes Fass: 300mm×400mm×150mm; flacher Typ: 400mm×500mm×80mm), Innenneigung (15°–20° für die Wasserzirkulation), und Wasserstandslinien-Logos.
- Massagesystem:
- Rollentyp: Kurven verfolgen (Radius 10mm) und Rollenabstand (30mm ±0,5 mm).
- Blasentyp: Positionen der Entlüftungslöcher (gleichmäßig im Abstand von 20 mm voneinander entfernt) und Luftkanalnuten.
- Vibrationstyp: Befestigungsschlitze der Vibrationsplatte (depth 5mm ±0.02mm).
- Functional Structures: Heating pipe slots (width 12mm ±0.05mm), drain valve seats (Φ25mm ±0.03mm), and anti-slip bottom pad grooves.
Split complex models into machinable parts (basin, upper cover, Bedienfeld, massage component bracket) for separate processing.
- Data Preparation & Werkzeugwegplanung
- Importieren Sie das 3D -Modell in CAM -Software (Mastercam/PowerMill) to set the machining coordinate system.
- Plan tool paths:
- Rauen: Φ12mm flat-bottom cutter (remove 90% überschüssiges Material, leave 0.3mm allowance for basin contours).
- Fertig: Φ2mm ball nose cutter for basin slopes and roller tracks; Φ0.8mm drill for bubble vents.
- Special machining: Use long-edge tools (length 50mm) for deep heating pipe slots or electrical discharge machining (EDM) for small drain valve holes.
- Generate G-code and simulate paths to avoid tool collisions (critical for thin-walled basin edges).
- Materialauswahl & Vorbereiten
Wählen Sie Materialien basierend auf den Komponentenfunktionen aus, then pretreat blanks:
| Komponententyp | Empfohlenes Material | Vorbehandlung & Hauptgrund |
| Becken | ABS/PC | Cut into 500×600×200mm blanks; clean surface to remove impurities (ensuring smooth spraying). |
| Massage Rollers | Pom | Cut into Φ20×50mm cylinders; anneal to reduce hardness (for wear resistance and smooth rotation). |
| Blasenentlüftungs-/Ablassventile | Edelstahl 304 | In 5 x 10 mm große Blöcke schneiden; Kanten entgraten (um zu vermeiden, dass die Haut zerkratzt wird oder der Wasserfluss blockiert wird). |
| Heizungsrohrhalterungen | Aluminiumlegierung 6061 | In 80×40×15 mm große Zuschnitte schneiden; Löcher zur Wärmeableitung bohren (Φ3mm) um den thermischen Wirkungsgrad zu verbessern. |
| Anti-Rutsch-Pads | Silikon (Geformt über CNC-Form) | Bearbeiten Sie eine Form aus einer Aluminiumlegierung (Toleranz ± 0,02 mm) Erste; Anschließend Silikon gießen und vulkanisieren (für Rutschhemmungskoeffizient ≥0,8). |
- Spannen & Positionierung
- Große Teile (basin): Mit Vakuumadsorptionsplattformen fixieren (vermeidet Verformungen durch den Druck der Vorrichtung, Kritisch für dünnwandige Becken).
- Kleine Teile (Walzen, Lüftungsschlitze): Klemme mit kundenspezifischen Vorrichtungen (align to machining axes for coaxiality).
- Use laser edge finders to set coordinates (ensures ±0.01mm positioning accuracy for drain valve seats).
- Grobe Bearbeitung
Priorisieren Sie große Flächen (basin exteriors, innere Hohlräume) mit hohen Vorschubgeschwindigkeiten (100mm/min) um Teile schnell zu formen, protecting delicate structures like bubble vents and heating pipe slots.
- Fertig
Konzentrieren Sie sich auf benutzerkritische Details:
- Machine basin slopes to Ra0.8 surface roughness (for smooth water flow and easy cleaning).
- Cut roller tracks (radius 10mm ±0.02mm) and bubble vents (Φ0.8mm ±0.01mm).
- Drill water level line logo grooves (depth 0.5mm) and heating pipe slot heat dissipation holes (Φ3mm ±0.05mm).
- Nachbearbeitung
- Enttäuschung: Use 400-grit sandpaper to remove knife marks from basin edges and vent holes; use a polisher for internal basin surfaces (to avoid scratching feet).
- Oberflächenbehandlung:
- Kunststoffteile (basin, upper cover): Spray matte finish (Anti-Fingerabdruck, Anti-Kratzer) or laser engrave water level lines (permanent and clear).
- Metallteile (Lüftungsschlitze, Ventile): Anodisieren (Korrosionsschutz) or sandblast (anti-slip for valve knobs).
- Silicone parts (anti-slip pads): Secondary vulcanization (150° C für 1 Stunde) to improve water resistance and elasticity.
- Montage & Funktionstests
| Testtyp | Zweck | Pass Criteria for Foot Baths |
| Heating Test | Überprüfen Sie die Heizgeschwindigkeit und die Genauigkeit der Temperaturregelung. | Erreicht 40 °C von 20 °C in ≤5 Minuten; Temperaturschwankung ≤±1°C (vermeidet Verbrühungen). |
| Massagetest | Überprüfen Sie die Gleichmäßigkeit der Massage und die Stabilität der Komponenten. | Rollen drehen sich reibungslos (no jamming); Blasen verteilen sich gleichmäßig (Alle Entlüftungsöffnungen funktionieren); Vibration hat 3 einstellbare Stufen. |
| Wasserdichtigkeitstest | Stellen Sie sicher, dass kein Wasser austritt (entscheidend für die elektrische Sicherheit). | Keine Leckage an den Nähten, Ablassventile, oder Heizrohrschlitze nach 2-stündigem Eintauchen in Wasser (0.1MPA -Druck). |
| Anti-Rutsch-Test | Überprüfen Sie die Wirksamkeit des unteren Polsters. | Anti-slip coefficient ≥0.8 on tile floors (no sliding when filled with 5L water). |
- Komponenten zusammenbauen: Becken + massage system (rollers/bubbles/vibrators) + heating pipe + drain valve + Bedienfeld (use waterproof glue for seams).
- Führen Sie kritische Tests durch (Siehe Tabelle unten) um die Leistung zu validieren:
3. How Does the CNC Process Compare to Traditional Prototyping Methods?
The CNC process outperforms 3D printing and silicone duplication for foot baths. Hier ist ein direkter Vergleich:
| Bewertungsmetrik | CNC -Bearbeitungsprozess | 3D Druck | Silikonvervielfältigung |
| Präzision | ± 0,05 mm (ideal for heating pipe slots/bubble vents) | ± 0,1–0,3 mm (risk of water leakage or roller jamming) | ± 0,2–0,5 mm (poor for functional parts like drain valves) |
| Materialeignung | Metalle + Kunststoff + Silikon (via molds) (supports high-temperature, wasserdichte Teile) | Nur Kunststofffilamente (can’t replicate metal vents or heat-resistant basins; deforms at 60°C+). | Epoxid/Harz (keine Metallverträglichkeit; silicone parts lack water resistance). |
| Oberflächenqualität | Glatt, deburred edges (Ra0.4–Ra0.8) for safety/comfort | Geschichtete Textur (erfordert zusätzliches Schleifen; rough basin surfaces scratch feet). | Glatt, aber es fehlen feine Details (can’t replicate precise roller tracks or vent holes). |
| Kosteneffizienz (10+ Einheiten) | Niedrigere Stückkosten (reusable G-codes/molds) | Höher (Materialverschwendung + post-processing for waterproofing). | Höher (silicone molds degrade after 5–7 uses; braucht häufigen Ersatz). |
4. Key Precautions for the CNC Process
Um häufige Fehler zu vermeiden (Z.B., water leakage, roller jamming), follow these three critical steps:
- Dünnwandig & Slot Protection
Verwenden Sie eine geringe Schnittkraft (≤200N) und hohe Geschwindigkeit (8,000 Drehzahl) when machining thin-walled basin edges (<1.5mm) um Verformungen zu verhindern. For heating pipe slots, machine in 0.5mm incremental layers to ensure uniform width (avoids loose fits and leakage).
- Waterproof Structure Calibration
After machining drain valve seats and heating pipe slots, use a feeler gauge to check clearance (0.1mm ±0,02 mm). If too wide, apply waterproof glue; if too narrow, perform 0.01mm secondary cutting—ensures tight fitting without damaging components.
- Silicone Mold Machining
When making anti-slip silicone pads, machine the aluminum alloy mold with precise groove patterns (depth 1mm ±0.02mm). After molding, trim flash with a sharp knife (avoids uneven pad thickness, which causes foot bath instability).
5. Yigu Technology’s Perspective on the CNC Machining Foot Bath Prototype Process
Bei Yigu Technology, we believe this CNC process is the backbone of reliable foot bath R&D. Its ±0.05mm precision solves two core pain points: waterproof structure accuracy (critical for user safety) and massage component stability—issues 3D printing can’t fix. Zum Beispiel, a client’s deep-barrel foot bath prototype used our CNC-machined ABS basin and stainless steel vents: it passed 2-hour waterproof tests, heated to 40°C in 4.5 Minuten, and had zero roller jamming. We recommend combining CNC (for basins/functional parts) mit 3D -Druck (for non-functional decor) to balance cost. Letztlich, this process validates user-centric details early, cutting mass-production risks.
FAQ
- How long does the CNC machining foot bath prototype process take?
It takes 9–16 days: einfache Prototypen (flat-type with basic heating) take 9–11 days; Komplexe Designs (deep-barrel with roller + bubble massage) take 13–16 days (including silicone molding and waterproof testing).
- What’s the cost range for a prototype using this process?
Die Kosten liegen zwischen 1,000 Zu 4,500 Yuan pro Einheit: plastic-only prototypes (ABS basin + basic heating) cost 1,000–2,000 yuan; metal-silicone prototypes (stainless steel vents + silicone pads + multi-massage functions) cost 2,500–4,500 yuan (due to mold and material costs).
- Can this process make customized basin sizes (Z.B., compact travel foot baths)?
Yes—we use 5-axis CNC machines to make compact basins (250mm×300mm×100mm) for travel use, with the same ±0.05mm precision for heating slots and drain valves. The process also supports custom massage layouts (Z.B., targeted roller positions for acupressure).