When developing a beauty instrument (such as ultrasonic skin scrubbers or RF lifting devices), the prototype process directly determines whether the product can meet precision requirements (like probe-skin fit) et les besoins fonctionnels (like waterproofing). Parmi toutes les méthodes de prototypage, le CNC machining beauty instrument prototype process stands out for its high accuracy and functional validation capabilities—but what makes this process a top choice for beauty device R&D? Cet article décompose les étapes de base, avantages, and key considerations of the CNC machining process for beauty instrument prototypes to solve common development challenges.
1. Core Advantages of the CNC Machining Beauty Instrument Prototype Process
The CNC machining process addresses unique demands of beauty instruments (Par exemple, delicate probes, transparent components). Below are its five irreplaceable advantages:
| Catégorie d'avantage | Performances spécifiques | Value for Beauty Instruments |
| Ultra-haute précision | Tolérance dimensionnelle contrôlée à l'intérieur ± 0,05 mm, accurately reproducing probe curves, positions des boutons, and LED display slots. | Ensures the probe’s skin contact gap is ≤0.1mm (avoids irritation or uneven energy delivery). |
| Diverse Material Compatibility | Processus des plastiques (Abs, PC, acrylique) and metals (alliage en aluminium, alliage de zinc, acier inoxydable) to match different component functions. | – Acrylic for transparent viewing windows (to check LED indicators).- Stainless steel for conductive probes (Par exemple, microcurrent devices).- Aluminum alloy for lightweight, high-end housings. |
| Usinage de structures complexes | Handles thin walls (<1MM), Cavités profondes (battery compartments), et surfaces incurvées (poignées ergonomiques) that 3D printing struggles with. | Enables integrated machining of probe holders (thin walls to reduce weight) et les rainures d'étanchéité imperméables (for IPX7 standards). |
| Functional Surface Treatment | Supports polishing, sable, Anodisation, and laser engraving to simulate mass-production effects. | – Sandblasting on grips (improves anti-slip performance for wet use).- Anodizing on aluminum alloy housings (offers rose gold/silver finishes popular in beauty products). |
| Direct Functional Validation | Structures d'assemblage des machines (s'enclenche, trous à vis, bearing positions) for immediate prototype assembly and testing (Par exemple, probe vibration, étanche). | Coupe r&D time by 30%—no extra post-processing needed to fit components like circuit boards or motors. |
2. Step-by-Step Breakdown of the CNC Machining Beauty Instrument Prototype Process
The CNC machining process follows a linear, repeatable workflow to ensure consistency. Il se compose de 7 étapes clés, each tailored to beauty instrument requirements:
- 3D conception du modèle & Optimisation
Utiliser le logiciel CAO (Solidworks / et) pour concevoir tous les composants, y compris:
- Probe parts: Ultrasonic/RF/microcurrent probe profiles (marked with ±0.03mm tolerance).
- Body structure: Grip curves, battery compartments, circuit board slots, et les rainures d'étanchéité imperméables.
- Surface details: Anti-slip patterns (0.2profondeur mm), light-transmitting holes, and brand logos.
Mark material specifications (Par exemple, PC for LED covers) et les dégagements d'assemblage (0.1-0,3 mm).
- Sélection des matériaux & Préparation
Choisissez des matériaux en fonction des fonctions des composants (Voir le tableau ci-dessous), then cut raw materials into blanks (Par exemple, 100×80×50mm ABS blanks for housings).
| Type de composant | Matériel recommandé | Raison clé |
| Probes (conducteur) | Acier inoxydable 304 | Résistant à la rouille, Bonne conductivité électrique. |
| Transparent Windows | Acrylique/PC | Transmission à haute lumière (≥90 %) to display LED indicators. |
| Logements | ABS/Aluminum Alloy 6061 | – Abs: Faible coût, easy to machine.- Alliage en aluminium: Léger, sensation de qualité supérieure. |
| Pièces décoratives | Alliage de zinc | Strong die-cast texture, compatible with plating. |
- Programmation CNC & Sélection d'outils
Generate G-code toolpaths based on the 3D model, optimizing for beauty instrument-specific structures:
- Brouillage: Use Φ10mm flat-bottom cutters to remove 90% en excès de matériau, laissant un 0.2–0.5mm allowance (protects thin walls).
- Finition: Use Φ2mm ball nose cutters for probe curves and Φ0.5mm engraving tools for logos/anti-slip patterns.
- Conseil d'optimisation: Utiliser le fraisage à grande vitesse (5,000–10 000 tr/min) for plastic parts to avoid surface melting.
- Serrage & Tool Setting
- Petites pièces (probes, boutons): Corriger avec les plates-formes d'adsorption de vide (Évite la déformation de la pression du luminaire).
- Grosses pièces (logements): Clamp with bolt platens or custom fixtures.
- Use laser positioning or edge finders to set the workpiece coordinate system (ensures machining accuracy within ±0.01mm).
- Usinage brutal
Prioritize flat and large surfaces (Par exemple, housing exteriors, battery compartment bottoms) to quickly shape the part while maintaining stability for delicate details.
- Finition
Focus on high-precision and user-centric details:
- Machine probe curves to Ra0.4 surface roughness (smooth skin contact).
- Couper les rainures d'étanchéité imperméables (depth 2mm ±0.02mm) to fit rubber O-rings.
- Arêtes de chanfrein (C0.5–1mm) on grips and buttons (avoids sharp edges that irritate hands).
- Traitement de surface & Tests fonctionnels
| Type de test | But | Pass Criteria for Beauty Instruments |
| Probe Vibration Test | Verify motor/vibration module efficiency (Par exemple, ultrasonic scrubbers). | Vibration frequency stable at 20,000–30,000 Hz; pas de bruit anormal. |
| Test étanche | Check if the prototype meets IPX7 standards (common for washable devices). | No water ingress after 30-minute submersion in 1m water. |
| Temperature Control Test | Validate hot compress/cooling function accuracy (Par exemple, LED light therapy devices). | Temperature variation ≤±1°C from set value (avoids skin burns). |
| Assembly Test | Ensure easy disassembly for maintenance (Par exemple, battery replacement). | Battery cover removed in <10 secondes; no stuck snaps. |
- Traitement de surface: Polish acrylic windows (pour plus de clarté), anodize metal parts (pour la couleur), or laser-engrave logos (permanent and wear-resistant).
- Assemblée: Fit components (probes, cartes de circuits imprimées, batteurs, Joints joints) into the prototype.
- Essai: Conduct critical functional checks (Voir le tableau ci-dessous) pour valider les performances.
3. How Does the CNC Machining Process Compare to Traditional Prototyping Methods?
The CNC machining process outperforms 3D printing and silicone duplication in key metrics for beauty instruments. Voici une comparaison directe:
| Métrique d'évaluation | Processus d'usinage CNC | 3D Impression | Duplication en silicone |
| Précision | ± 0,05 mm (ideal for probes) | ± 0,1 à 0,5 mm (risk of uneven probe-skin fit) | ± 0,2 à 0,5 mm (poor for functional parts) |
| Gamme de matériaux | Plastiques + métaux (prend en charge les pièces conductrices/transparentes) | Uniquement des filaments (PLA, Abs; pas d'options en métal ou à haute transparence) | Époxy/résine (pas de compatibilité avec les métaux; se dégrade dans l'eau) |
| Qualité de surface | Lisse (Ra0,4 – Ra3,2) sans post-traitement | Texture en couches (nécessite un ponçage; affecte le contact avec la peau) | Lisse mais manque de détails fins (ne peut pas reproduire les motifs antidérapants) |
| Utilisation fonctionnelle | Prêt pour l'assemblage/test (Par exemple, étanche) | Nécessite un perçage/taraudage pour s'adapter aux composants (pas de test immédiat) | Uniquement pour les contrôles d'apparence (pas de validation fonctionnelle) |
| Rentabilité (10+ Unités) | Coût unitaire inférieur (programmes réutilisables) | Plus haut (déchets + post-traitement) | Plus haut (dégradation du moule en silicone après 5 à 8 utilisations) |
4. Key Precautions for the CNC Machining Beauty Instrument Prototype Process
Pour éviter les défauts courants (Par exemple, déformation des parois minces, imprécision de la sonde), suivez ces quatre précautions essentielles:
- Paroi mince & Protection des cavités profondes
Pour pièces à paroi mince (Par exemple, 0.8porte-sondes mm) or deep cavities (Par exemple, 20mm battery compartments), use layered cutting (0.1mm par couche) and reduce cutting force (≤300N) Pour éviter la déformation.
- Probe Accuracy Calibration
Après l'usinage, Utilisez une machine à mesurer de coordonnées (Cmm) to check probe dimensions. If the skin contact gap exceeds 0.1mm, perform secondary grinding to ensure precision.
- Plastic Material Shrinkage Compensation
Plastics like ABS have a shrinkage rate of ~0.5%. Pendant la programmation, Ajouter un 0.5% margin to dimensions (Par exemple, a 100mm housing is machined to 100.5mm) to ensure final size matches design.
- Surface Texturing Optimization
- For anti-slip patterns: Use CNC engraving (haute précision) for small areas (poignées) ou gravure laser (plus rapide) pour des textures fines.
- Pour les logos en couleur: Utiliser l'impression ou le film (rentable) au lieu de la gravure CNC (prend du temps) pour réduire les délais.
5. Yigu Technology’s Perspective on the CNC Machining Beauty Instrument Prototype Process
À la technologie Yigu, nous pensons que le processus de prototype d'instrument de beauté par usinage CNC est l'épine dorsale d'un appareil de beauté fiable R&D. Sa précision de ± 0,05 mm résout deux points de douleur centraux: ajustement sonde-peau (critique pour la sécurité des utilisateurs) et étanchéité (un incontournable pour les appareils lavables)- des problèmes que l'impression 3D ne peut pas résoudre. Par exemple, le prototype d'instrument de beauté RF d'un client a utilisé notre processus CNC: nous avons usiné des sondes en acier inoxydable (± 0,03 mm de tolérance) et boîtiers en alliage d'aluminium (or rose anodisé), which passed IPX7 tests and reduced R&D Time par 25%. We recommend combining CNC with 3D printing (for non-critical decor parts) pour équilibrer les coûts et les performances. Finalement, the CNC process validates design flaws early, Couper les risques de production de masse.
FAQ
- How long does the CNC machining beauty instrument prototype process take?
It takes 7–15 days, en fonction de la complexité: parties simples (Par exemple, ABS housings) prendre 7 à 10 jours, tandis que des conceptions complexes (Par exemple, multi-material prototypes with probes + transparent windows) take 12–15 days (y compris le traitement de surface et les tests).
- Quelle est la plage de coûts pour un prototype en utilisant ce processus?
Le coût va de 600 à 3,000 Yuan par unité: prototypes en plastique (ABS/PC) cost 600–1,500 yuan, while metal prototypes (aluminum alloy/stainless steel probes) cost 1,500–3,000 yuan (due to higher material and machining costs).
- Can this process handle custom-shaped probes for specialized beauty instruments?
Yes—we use 5-axis CNC machines to machine custom probe curves (Par exemple, curved RF probes for facial contours) avec une tolérance à ± 0,03 mm. Après l'usinage, we perform surface polishing to ensure smooth skin contact, meeting even the most specialized design needs.