When developing a foot bath, the prototype process directly determines whether the product can meet user demands for safety (like anti-slip design), fonctionnalité (stable heating, smooth massage), et durabilité (étanche). Parmi toutes les méthodes de prototypage, le CNC machining foot bath prototype process stands out for its ability to replicate complex structures—such as curved basins, massage roller tracks, and heating pipe slots—but what makes this process a reliable choice for foot bath R&D? Cet article décompose les étapes de base, avantages, et des considérations clés de ce processus CNC pour résoudre les défis de développement communs.
1. Core Advantages of the CNC Machining Foot Bath Prototype Process
The CNC process addresses unique demands of foot baths (Par exemple, water circulation, résistance à haute température). Voici ses quatre avantages irremplaçables:
| Catégorie d'avantage | Performances spécifiques | Value for Foot Baths |
| Usinage de structures complexes | 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 | Processus des plastiques (Abs, PC, acrylique), métaux (alliage en aluminium, acier inoxydable), and supports silicone (for anti-slip pads via CNC-machined molds). | – ABS/PC for lightweight, bassins résistants aux hautes températures (résiste à 80°C+ eau).- Acier inoxydable pour évents à bulles et vannes de vidange résistants à la rouille.- Alliage d'aluminium pour supports de tuyaux de chauffage conducteurs de chaleur.- Silicone (moulé via des moules CNC) pour patins inférieurs antidérapants. |
| Contrôle de haute précision | Tolérance dimensionnelle contrôlée à l'intérieur ± 0,05 mm, reproduisant avec précision la profondeur du bassin, espacement des rouleaux, et positions des fentes des tuyaux de chauffage. | Garantit que le dégagement de la fente du tuyau de chauffage est de 0,1 mm ± 0,02 mm (pour un ajustement serré, pas de fuite d'eau) et coaxialité du chemin de roulement <0.05MM (pour une rotation en douceur, pas de brouillage). |
| Validation fonctionnelle rapide | Structures d'assemblage des machines (s'enclenche, trous à vis, sièges de vanne de vidange) for immediate prototype assembly—no extra post-processing needed to fit heating systems or massage components. | Coupe r&D Time par 25%: Test heating speed, massage uniformity, and water tightness right after machining. |
2. Step-by-Step Breakdown of the CNC Machining Foot Bath Prototype Process
Le processus CNC suit un linéaire, repeatable workflow tailored to foot baths. Il se compose de 8 étapes clés:
- 3D conception du modèle & Fractionnement des composants
Utiliser le logiciel CAO (Solidworks / et) pour concevoir tous les composants, se concentrer sur:
- Basin: Outline (deep barrel: 300mm×400mm×150mm; flat type: 400mm×500mm×80mm), internal slope (15°–20° for water circulation), and water level line logos.
- Massage System:
- Roller type: Track curves (radius 10mm) and roller spacing (30mm ±0.5mm).
- Bubble type: Vent hole positions (evenly spaced 20mm apart) et rainures pour conduits d'air.
- Type de vibrations: Fentes de fixation de la plaque vibrante (profondeur 5 mm ±0,02 mm).
- Structures fonctionnelles: Fentes pour tuyaux de chauffage (largeur 12 mm ± 0,05 mm), sièges de vanne de vidange (Φ25 mm ±0,03 mm), et rainures antidérapantes pour coussinet inférieur..
Divisez des modèles complexes en pièces usinables (bassin, capot supérieur, Panneau de contrôle, support de composant de massage) pour un traitement séparé.
- Préparation des données & Planification du chemin d'outils
- Importez le modèle 3D dans le logiciel CAM (MasterCam / Powermill) pour définir le système de coordonnées d'usinage.
- Planifier les chemins d'outils:
- Brouillage: Coupeur à fond plat Φ12 mm (retirer 90% excès de matériaux, laisser une marge de 0,3 mm pour les contours du bassin).
- Finition: Coupe-nez sphérique de Φ2 mm pour les pentes de bassin et les pistes à rouleaux; Foret Φ0,8 mm pour évents à bulles.
- Usinage spécial: Use long-edge tools (length 50mm) for deep heating pipe slots or electrical discharge machining (GED) for small drain valve holes.
- Générez du code G et simulez des chemins pour éviter les collisions d'outils (critical for thin-walled basin edges).
- Sélection des matériaux & Préparation
Choisissez des matériaux en fonction des fonctions des composants, puis prétraiter les blancs:
| Type de composant | Matériel recommandé | Prétraitement & Raison clé |
| Basin | 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). |
| Bubble Vents/Drain Valves | Acier inoxydable 304 | Cut into Φ5×10mm blocks; ébavurer les bords (to avoid scratching skin or blocking water flow). |
| Heating Pipe Brackets | Alliage en aluminium 6061 | Cut into 80×40×15mm blanks; drill heat dissipation holes (Φ3mm) to improve thermal efficiency. |
| Anti-Slip Pads | Silicone (molded via CNC mold) | Machine an aluminum alloy mold (tolérance ± 0,02 mm) d'abord; then pour and vulcanize silicone (for anti-slip coefficient ≥0.8). |
- Serrage & Positionnement
- Grosses pièces (bassin): Corriger avec les plates-formes d'adsorption de vide (Évite la déformation de la pression du luminaire, critical for thin-walled basins).
- Petites pièces (rouleaux, évents): Raconcez avec des luminaires personnalisés (align to machining axes for coaxiality).
- Utilisez des chercheurs de bord laser pour définir les coordonnées (ensures ±0.01mm positioning accuracy for drain valve seats).
- Usinage brutal
Prioriser les grandes surfaces (basin exteriors, cavités internes) avec des taux d'alimentation élevés (100mm / min) Pour façonner rapidement les pièces, protecting delicate structures like bubble vents and heating pipe slots.
- Finition
Concentrez-vous sur les détails critiques de l'utilisateur:
- Le bassin de la machine s'incline jusqu'à une rugosité de surface Ra0,8 (pour un débit d'eau fluide et un nettoyage facile).
- Couper des pistes à rouleaux (rayon 10 mm ± 0,02 mm) et évents à bulles (Φ0,8 mm ±0,01 mm).
- Percer les rainures du logo de la ligne de niveau d'eau (profondeur 0,5 mm) et trous de dissipation thermique de fente de tuyau de chauffage (Φ3 mm ±0,05 mm).
- Post-traitement
- Débarquant: Utilisez du papier de verre grain 400 pour enlever les marques de couteau sur les bords du bassin et les trous d'aération.; utiliser une polisseuse pour les surfaces internes du bassin (pour éviter de se gratter les pieds).
- Traitement de surface:
- Pièces en plastique (bassin, capot supérieur): Finition mate pulvérisée (anti-doigt, anti-rayures) ou graver au laser des lignes de niveau d'eau (permanent et clair).
- Pièces métalliques (évents, vannes): Anodiser (anticorrosion) ou au jet de sable (anti-slip for valve knobs).
- Silicone parts (anti-slip pads): Secondary vulcanization (150° C pour 1 heure) to improve water resistance and elasticity.
- Assemblée & Tests fonctionnels
| Type de test | But | Pass Criteria for Foot Baths |
| Heating Test | Verify heating speed and temperature control accuracy. | Reaches 40°C from 20°C in ≤5 minutes; temperature variation ≤±1°C (avoids scalding). |
| Massage Test | Check massage uniformity and component stability. | Rollers rotate smoothly (pas de brouillage); bubbles distribute evenly (all vents work); vibration has 3 adjustable levels. |
| Test étanche | Ensure no water leakage (critical for electrical safety). | No leakage at seams, drain valves, or heating pipe slots after 2-hour water immersion (0.1Pression MPA). |
| Anti-Slip Test | Validate bottom pad effectiveness. | Anti-slip coefficient ≥0.8 on tile floors (no sliding when filled with 5L water). |
- Assembler des composants: Basin + massage system (rollers/bubbles/vibrators) + heating pipe + drain valve + Panneau de contrôle (use waterproof glue for seams).
- Effectuer des tests critiques (Voir le tableau ci-dessous) pour valider les performances:
3. Comment le processus CNC se compare-t-il aux méthodes de prototypage traditionnelles?
The CNC process outperforms 3D printing and silicone duplication for foot baths. Voici une comparaison directe:
| Métrique d'évaluation | Processus d'usinage CNC | 3D Impression | Duplication en silicone |
| Précision | ± 0,05 mm (ideal for heating pipe slots/bubble vents) | ± 0,1 à 0,3 mm (risk of water leakage or roller jamming) | ± 0,2 à 0,5 mm (poor for functional parts like drain valves) |
| Aptitude au matériau | Métaux + plastiques + silicone (via des moules) (supporte les hautes températures, pièces imperméables) | Seuls les filaments en plastique (ne peut pas reproduire les évents métalliques ou les bassins résistants à la chaleur; se déforme à 60°C+). | Époxy/résine (pas de compatibilité avec les métaux; les pièces en silicone manquent de résistance à l'eau). |
| Qualité de surface | Lisse, bords ébavurés (RA0.4 -RA0.8) pour la sécurité/le confort | Texture en couches (nécessite un ponçage supplémentaire; les surfaces rugueuses du bassin grattent les pieds). | Lisse mais manque de détails fins (ne peut pas reproduire des pistes de rouleaux ou des trous d'aération précis). |
| Rentabilité (10+ Unités) | Coût unitaire inférieur (G-codes/moules réutilisables) | Plus haut (déchets + post-traitement pour l'imperméabilisation). | Plus haut (les moules en silicone se dégradent après 5 à 7 utilisations; Besoin de remplacement fréquent). |
4. Précautions clés pour le processus CNC
Pour éviter les défauts courants (Par exemple, fuite d'eau, blocage des rouleaux), suivez ces trois étapes critiques:
- Paroi mince & Protection des emplacements
Utiliser une faible force de coupe (≤200N) et haute vitesse (8,000 RPM) lors de l'usinage de bords de bassins à parois minces (<1.5MM) pour éviter la déformation. Pour les fentes des tuyaux de chauffage, 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
À la technologie Yigu, we believe this CNC process is the backbone of reliable foot bath R&D. Sa précision de ± 0,05 mm résout deux points de douleur centraux: waterproof structure accuracy (critique pour la sécurité des utilisateurs) and massage component stability—issues 3D printing can’t fix. Par exemple, 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 minutes, and had zero roller jamming. Nous vous recommandons de combiner CNC (for basins/functional parts) avec impression 3D (pour une décoration non fonctionnelle) Pour équilibrer le coût. Finalement, Ce processus valide tôt les détails centrés sur l'utilisateur, Couper les risques de production de masse.
FAQ
- How long does the CNC machining foot bath prototype process take?
It takes 9–16 days: prototypes simples (flat-type with basic heating) take 9–11 days; conceptions complexes (deep-barrel with roller + bubble massage) take 13–16 days (including silicone molding and waterproof testing).
- Quelle est la plage de coûts pour un prototype en utilisant ce processus?
Le coût va de 1,000 à 4,500 Yuan par unité: prototypes en plastique uniquement (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 (Par exemple, compact travel foot baths)?
Oui, nous utilisons des machines CNC à 5 axes pour fabriquer des bassins compacts (250mm×300mm×100mm) pour les voyages, avec la même précision de ±0,05 mm pour les fentes de chauffage et les vannes de vidange. Le processus prend également en charge les dispositions de massage personnalisées (Par exemple, positions ciblées des rouleaux pour l'acupression).