Un bien exécuté Modèle de prototype de plat de cuisson électrique d'usinage CNC est la pierre angulaire du développement de produits : il valide l’esthétique du design, teste les performances de chauffage, et garantit la fiabilité structurelle avant la production en série. Cet article décompose systématiquement tout le processus de création, de la conception préliminaire aux tests fonctionnels finaux, utiliser des comparaisons claires, directives étape par étape, et des solutions pratiques pour relever les défis communs, vous aider à construire un prototype qui équilibre la précision, fonctionnalité, et la préparation au marché.
1. Préparation préliminaire: Mettre les bases du succès du prototype
La préparation préliminaire détermine directement la précision et la convivialité du prototype. Il se concentre sur deux tâches principales: 3D Modélisation & conception détaillée et sélection des matériaux, tous deux adaptés aux besoins uniques des moules électriques (Par exemple, résistance à la chaleur, répartition uniforme de la chaleur, sécurité des utilisateurs).
1.1 3D Modélisation & Conception détaillée clé
Utiliser un logiciel de CAO professionnel (Par exemple, Solide, et, Rhinocéros) pour créer un modèle 3D complet du plat de cuisson électrique. Le modèle doit couvrir tous les composants et prioriser les détails critiques pour éviter les erreurs d'usinage:
- Répartition des composants: Divisez le plat de cuisson en parties indépendantes comme le capot supérieur, corps de plaque à pâtisserie, plaque chauffante, support de thermostat, poignée, et base pour un usinage et un assemblage plus faciles.
- Domaines d'intervention clés en matière de conception:
- Forme de la plaque à pâtisserie: Définir les dimensions (Par exemple, rond: φ28–32 cm; carré: 25×25cm) et répartition de l'épaisseur (1.5–2 mm pour un chauffage uniforme) avec une tolérance de ±0,05 mm.
- Disposition des éléments chauffants: Marquer les positions des tuyaux/plaques de chauffage (espacement uniforme pour assurer une variation de température de ± 5°C) et réserver des rainures pour le routage des fils.
- Interfaces d'assemblage: Concevoir des structures adaptées (Par exemple, boucles pour connexion couvercle supérieur-base, trous de vis pour le montage de la poignée) avec des exigences de tolérance claires (± 0,1 mm).
- Caractéristiques des surfaces: Ajouter des motifs antidérapants (profondeur: 0.3–0,5mm) sur les poignées, gaufrages du logo de la marque (hauteur: 0.8–1 mm), et rainures pour boutons (pour s'adapter aux boutons de commande).
Pourquoi se concentrer sur ces détails? Une disposition mal conçue des éléments chauffants peut provoquer 30% chauffage inégal, tandis que des interfaces d'assemblage imprécises peuvent entraîner des couvercles supérieurs desserrés, ce qui nécessite des retouches qui ajoutent 2 à 3 jours au calendrier..
1.2 Sélection des matériaux: Faire correspondre les matériaux aux fonctions des composants
Les différents composants du plat de cuisson électrique nécessitent des matériaux aux propriétés spécifiques (Par exemple, conductivité thermique pour plaques chauffantes, isolation pour poignées). Le tableau ci-dessous compare les matériaux les plus adaptés:
| Type de matériau | Avantages clés | Composants idéaux | Gamme de coûts (par kg) | Machinabilité |
| Acier inoxydable (304/316) | Résistance à haute température (jusqu'à 800 ° C), résistant à la corrosion | Corps de plaque à pâtisserie, plaque chauffante | \(15- )22 | Modéré (a besoin de liquide de refroidissement pour éviter de coller) |
| Alliage en aluminium (6061) | Excellente conductivité thermique (167 W / m · k), léger | Chauffer, garniture décorative | \(6- )10 | Excellent (coupure rapide, Assure de l'outil bas) |
| Plastique abs | Résistance à l'impact élevé, Facile à façonner | Couverture supérieure, poignée, boîtier de base | \(3- )6 | Bien (faible résistance à la coupe, pas de bavures) |
| PC (Polycarbonate) | Transparent, résistant à la chaleur (jusqu'à 135 ° C) | Affichage des fenêtres (pour surveiller les aliments) | \(8- )12 | Modéré (nécessite une coupe à grande vitesse pour éviter les fissures) |
| Caoutchouc en silicone | Résistant à la chaleur, étanche | Bagues d'étanchéité (entre le capot supérieur et le plateau) | \(9- )13 | N / A (moulé, non usiné CNC) |
Exemple: La plaque chauffante, nécessitant un transfert de chaleur efficace, usages alliage en aluminium. Le corps de la plaque à pâtisserie, exigeant une résistance à la corrosion pour le contact alimentaire, est fait de 304 acier inoxydable.
2. Processus d'usinage CNC: Transformez la conception en composants physiques
La phase d'usinage CNC suit un flux de travail linéaire :programmation & Planification du parcours d'outil → serrage de la pièce → ébauche & finition—avec une attention particulière aux structures spécifiques aux moules électriques (Par exemple, surfaces de plateau incurvées, rainures des éléments chauffants).
2.1 Programmation & Planification du parcours d'outil
Importez le modèle 3D dans le logiciel CAM (Par exemple, Mastercam, Moulin électrique) pour générer des parcours d'outils et du G-code. Les étapes clés comprennent:
- Réglage des paramètres de coupe (par matériau):
- Acier inoxydable: Vitesse = 800-2000 tr/min; Avance = 0,05–0,1 mm/dent; Profondeur de coupe = 0,3 à 1 mm (Utiliser des outils en carbure).
- Alliage en aluminium: Vitesse = 3 000 à 6 000 tr/min; Avance = 0,1–0,2 mm/dent; Profondeur de coupe = 1 à 2 mm (utiliser des outils en acier rapide).
- Plastiques (ABS/PC): Vitesse = 1 500 à 3 000 tr/min; Avance = 0,08–0,15 mm/dent; Profondeur de coupe = 0,5 à 1 mm (utiliser du liquide de refroidissement pour PC pour éviter le ramollissement).
- Sélection d'outils:
- Brouillage: Utilisez des fraises en bout ou des fraises à surfacer de 8 à 16 mm de diamètre pour éliminer 80 à 90 % de l'excédent de matière..
- Finition: Utilisez des fraises à nez sphérique de 2 à 6 mm de diamètre. (pour surfaces de plateaux courbes) ou fraises à aléser fines (pour trous de montage du thermostat).
- Structures spéciales: Utiliser usinage cinq axes pour plateaux incurvés complexes (évite les interférences avec l'outil) et GED (Usinage à décharge électrique) pour rainures d'éléments chauffants (assure une précision de positionnement ±0,03 mm).
2.2 Serrage de la pièce & Exécution d'usinage
Un serrage approprié empêche la déformation et garantit la précision. Le tableau ci-dessous présente les méthodes de serrage pour différents composants:
| Type de composant | Matériel | Méthode de serrage | Précautions clés |
| Corps de plaque de cuisson | Acier inoxydable | Pince plate + blocs de support | Ajoutez des patins antidérapants pour éviter les rayures sur la surface; assurer la planéité lors du serrage |
| Plaque chauffante | Alliage en aluminium | Plateforme d'adsorption sous vide | Répartition uniforme de la pression pour éviter la déformation des parois minces |
| Couverture supérieure | Plastique abs | Griffes souples personnalisées | Réduire la force de serrage (≤50N) Pour éviter de craquer |
| Poignée | Plastique abs | Tête d'indexation | Alignez avec les positions de trous pré-marquées pour un perçage précis |
Conseils d'exécution de l'usinage:
- Pour plaques à pâtisserie courbes: Utiliser fraisage en couches en spirale (0.5mm par couche) pour garantir des surfaces lisses (Rampe <0.8µm).
- Pour rainures d'éléments chauffants: Après fraisage CNC, polir le plan inférieur à Ra <0.4µm (réduit la résistance à la conduction thermique).
- Pour les pièces en plastique: Utiliser grande vitesse, coupe à faible avance (Par exemple, Abs: 2500 RPM, 0.1mm/dent) pour éviter que la fonte ne colle aux outils.
3. Post-traitement & Assemblée: Améliorer les performances & Esthétique
Le post-traitement élimine les défauts d'usinage et prépare les composants pour l'assemblage, tandis qu'un assemblage minutieux garantit que le prototype fonctionne en toute sécurité et en douceur.
3.1 Post-traitement
- Pièces métalliques:
- Acier inoxydable: Jet de sable (texture mate) ou électropolissage (brillant) pour supprimer les marques d'outils; appliquer de l'huile antirouille de qualité alimentaire.
- Alliage en aluminium: Anodiser (choix de couleurs: noir/argent) pour la résistance à la corrosion; dur oxyder (épaisseur: 5–10mm) pour la résistance à l'usure.
- Pièces en plastique:
- ABS/PC: Peinture (mat/brillant) ou impression UV (Logos de marque, mode d'emploi); lignes de graduation gravées au laser (pour boutons de température) avec une profondeur de 0,1 mm.
- Bagues d'étanchéité: Nettoyer avec un désinfectant de qualité alimentaire et appliquer un adhésif haute température (à coller sur les rainures supérieures du couvercle).
3.2 Assemblage étape par étape
- Vérification avant assemblage: Vérifier que tous les composants répondent aux normes dimensionnelles (Par exemple, planéité de la plaque à pâtisserie ≤0,1 mm, alignement des trous de poignée ±0,05 mm).
- Assemblage des composants de base:
- Attachez le plaque chauffante au corps de la plaque à pâtisserie à l'aide de vis M3 (couple: 1.5–2,0 N·m); sceller avec des joints en silicone pour éviter les pertes de chaleur.
- Installer le thermostat dans sa monture (connexion filetée) et connectez les fils à l'interface d'alimentation (utiliser des tubes thermorétractables pour l'isolation).
- Assemblage final:
- Fixez le capot supérieur à la base via des boucles (assurer un espace de 0,5 à 1 mm pour une ouverture/fermeture facile).
- Montez le poignée au capot supérieur (fixation par vis, couple: 1.0–1,2 N·m) et installez les boutons de commande dans les rainures des boutons.
4. Tests fonctionnels & Dépannage des problèmes
Les tests valident les performances du prototype, tandis que le dépannage résout les problèmes courants pour garantir la fiabilité.
4.1 Liste de contrôle des tests fonctionnels
Testez le prototype dans quatre domaines clés pour valider les performances:
| Catégorie de test | Outils/Méthodes | Critères de passage |
| Performances de chauffage | Thermocouple, enregistreur de données de température | Atteint 200°C en 5 à 8 minutes; variation de température ≤±5°C à travers le plateau |
| Contrôle de la température | Multimètre, réglage manuel du bouton | S'éteint à la température réglée (Par exemple, 180° C) et redémarre à 160°C; pas de surchauffe |
| Sécurité | Thermomètre infrarouge, essai de traction | Température de la poignée <40°C après 30 minutes d'utilisation; la poignée résiste à une force de traction de 5 kg |
| Scellage | Remplissage d'eau (plateau 50% complet) | Aucune fuite d'eau à la jonction du couvercle supérieur et du plateau après 10 minutes |
4.2 Problèmes courants & Solutions
| Problème | Cause | Solution |
| Planéité de la plaque de cuisson dépassant les normes (>0.1MM) | Déformation de serrage, usure | Ajouter des blocs de support pendant le serrage; remplacer par de nouveaux outils en carbure |
| Grand écart entre la plaque chauffante et le thermostat | Erreurs de position, accumulation de tolérance | Utilisez des gabarits pour un montage précis du thermostat; optimiser la séquence d'usinage |
| Fissuration du capot supérieur ABS | Stress résiduel, paramètres de coupe agressifs | Recuit du plastique avant usinage (80° C pour 2 heures); réduire l'avance à 0,08 mm/dent |
| Bavures de trou de dissipation thermique | Forets émoussés, rétraction incorrecte | Replace with new high-speed steel drills; optimize retraction path (arc retraction) |
Perspective de la technologie Yigu
À la technologie Yigu, Nous voyons CNC machining electric baking pan prototype models en tant que “performance validator”—they bridge design concepts and mass production while ensuring user safety. Notre équipe priorise deux aspects fondamentaux: precision and heat efficiency. For critical parts like heating plates, we use aluminum alloy with five-axis machining to ensure thermal conductivity uniformity (±3% variation). Pour les pièces de contact alimentaire, we strictly select 304 stainless steel and apply food-grade post-processing. Nous intégrons également le post-usinage par numérisation 3D pour vérifier la précision dimensionnelle (tolérance ±0,03 mm). En se concentrant sur ces détails, nous aidons nos clients à réduire les défauts de post-production de 25 à 30 % et à réduire les délais de mise sur le marché de 1 à 2 semaines. Whether you need an appearance prototype for exhibitions or a functional one for testing, we tailor solutions to meet global safety standards.
FAQ
- Q: How long does it take to produce a CNC machining electric baking pan prototype model?
UN: Typically 7–10 working days. Cela comprend 1 à 2 jours pour la programmation 3D, 2–3 days for CNC machining, 1–2 jours pour le post-traitement, 1–2 jours pour le montage, et 1 journée de test & dépannage.
- Q: Can I use PC plastic instead of stainless steel for the baking tray body?
UN: Ce n'est pas recommandé. PC plastic has lower heat resistance (max 135°C) and may deform under long-term baking (180–220 ° C). Acier inoxydable (304/316) can withstand high temperatures and resist food acid corrosion, making it the only safe choice for the tray body.
- Q: What should I do if the prototype has uneven heating across the baking tray?
UN: D'abord, check the heating element layout (ensure even spacing between pipes/plates). If the layout is correct, verify the heating plate flatness (should be ≤0.1mm). If uneven, re-machine the heating plate with a precision grinder to restore flatness—this fix takes 1–2 hours and resolves most heating uniformity issues.