Cara memproses model prototaip peralatan isi rumah dalam percetakan 3D: Panduan langkah demi langkah (2025)

Peralatan Rumah Tangga - dari peti sejuk pintar untuk pengisar padat -perlu mengimbangi fungsi, estetika, dan keramahan pengguna. Untuk pereka dan pengeluar, 3D Percetakan telah menjadi kaedah untuk memproses prototaip perkakas ini. Ia membolehkan anda menjadikan idea kreatif menjadi bahagian fizikal dengan pantas, Ujian reka bentuk tersuai, dan memperbaiki kelemahan lebih awal -tanpa kos alat tradisional yang tinggi.

Dalam panduan ini, Kami akan membimbing anda melalui proses penuh memproses prototaip perkakas isi rumah dengan percetakan 3D, dari reka bentuk hingga pemprosesan pasca. Kami juga akan berkongsi contoh dunia sebenar, Petua utama, dan data untuk membantu anda mengelakkan kesilapan dan mendapatkan hasil yang terbaik. Matlamat kami adalah untuk menjadikan proses teknikal ini mudah dan boleh dilakukan untuk sesiapa sahaja yang bekerja di pembangunan perkakas rumah.

1. Pra-pemprosesan: Letakkan asas untuk percetakan 3D yang berjaya

Sebelum memukul "Cetak,"Anda perlu merancang dan menyediakan -tahap ini penting untuk mengelakkan prototaip yang gagal dan masa yang sia -sia. Inilah 4 Langkah-langkah utama dalam pemprosesan pra-pemprosesan:

Langkah 1.1: Tentukan matlamat prototaip & Keperluan pengguna

Pertama, Jelaskan apa yang ingin anda uji dengan prototaip. Adakah penampilan perkakas (Mis., Bentuk Pemegang Pengisar)? Fungsinya (Mis., slot elemen pemanasan pemanggang roti)? Atau sesuai dengan bahagian lain (Mis., Kurungan rak peti sejuk)?

• Contoh: Pasukan yang merancang pembuat kopi pintar ingin menguji bagaimana pengguna memegang tangki air mesin. Matlamat prototaip mereka adalah untuk mengesahkan cengkaman dan kapasiti tangki -jadi mereka memberi tumpuan kepada mencetak 3D tangki berfungsi (bukan pembuat kopi penuh).
• Petua yang berpusatkan pengguna: Bercakap dengan pengguna berpotensi terlebih dahulu! Satu tinjauan 500 Pemilik rumah mendapati bahawa 78% mengutamakan "permukaan yang mudah dibersihkan" dalam peralatan kecil. Jadi, Sekiranya anda prototaip pemproses makanan, merancang mangkuk dengan halus, Permukaan bercetak 3D yang tidak melekat untuk menguji ciri ini.

Langkah 1.2: Pilih teknologi percetakan 3D yang betul

Tidak semua teknologi percetakan 3D berfungsi untuk setiap prototaip perkakas. Pilihannya bergantung pada saiz prototaip anda, perincian, dan keperluan bahan. Berikut adalah jadual teknologi yang paling biasa untuk peralatan rumah tangga, dengan kegunaan terbaik mereka:

• Untuk hujungnya: Untuk "pemeriksaan konsep" peringkat awal (Mis., menguji bentuk pintu gelombang mikro), Gunakan FDM (Murah dan cepat). Untuk prototaip akhir yang kelihatan seperti bahagian pengeluaran (Mis., selongsong luar penceramah pintar), Gunakan SLA (Lancar dan terperinci).

Langkah 1.3: Pilih bahan percetakan 3D untuk kegunaan perkakas

Peralatan isi rumah menghadapi cabaran yang unik - mereka mungkin bersentuhan dengan air (Mis., mesin basuh pinggan mangkuk), haba (Mis., ketuhar), atau makanan (Mis., pengadun). Pilih bahan yang sesuai dengan keperluan ini:

• Contoh dunia nyata: Pengilang prototaip besi stim yang digunakan abs untuk pemegang (tahan haba) dan petg untuk takungan air (kalis air). Prototaip berlangsung 50+ ujian berjalan tanpa kerosakan.

Langkah 1.4: Reka bentuk model 3D dengan ciri-ciri khusus perkakas

Gunakan CAD (Reka bentuk bantuan komputer) perisian (Mis., Solidworks, Tinkercad) Untuk membuat model 3D anda. Pastikan petua reka bentuk yang berfokus pada perkakas ini:

• Tambah butiran mesra pengguna: Untuk prototaip pengadun dapur, merancang pemegang dengan cengkaman melengkung (lebih mudah untuk bertahan lama).
• Memudahkan perhimpunan: 3D Cetak bahagian sebagai satu bahagian apabila mungkin -e.g., Dulang serbuk roti dengan landasan terbina dalam (tidak perlu memasang pelbagai keping).
• Ujian untuk Fit: Sekiranya prototaip adalah sebahagian daripada perkakas yang lebih besar (Mis., rak peti sejuk), Reka bentuknya untuk memadankan dimensi dalaman peti sejuk (Gunakan imbasan 3D peti sejuk jika diperlukan).
• Kesalahan biasa: Pasukan yang merancang peminat mini lupa menambah lubang bolong ke model 3D. Prototaip bercetak terlalu panas semasa ujian -mereka terpaksa mengulangi model, membuang -buang 8 jam. Sentiasa sertakan butiran fungsional (ventilasi, slot, lubang saliran) dalam reka bentuk anda!

2. Pemprosesan: 3D Cetak prototaip perkakas isi rumah

Setelah pra-pemprosesan selesai, Sudah tiba masanya untuk mencetak. Ikuti langkah -langkah ini untuk memastikan pekerjaan cetak yang lancar:

Langkah 2.1: Sediakan model 3D untuk mencetak

Gunakan perisian mengiris (Mis., Rawatan, Prusaslicer) Untuk menukar fail CAD anda ke dalam format yang boleh dibaca oleh pencetak 3D (biasanya g-code). Berikut adalah tetapan utama untuk menyesuaikan prototaip perkakas:

• Ketinggian lapisan: Untuk bahagian terperinci (Mis., panel kawalan dengan butang kecil), Gunakan ketinggian lapisan nipis (0.15-0.2mm) Untuk permukaan yang lancar. Untuk besar, bahagian mudah (Mis., dulang pencuci mesin basuh), Gunakan 0.25-0.3mm untuk mempercepat percetakan.
• Menyokong: Tambahkan sokongan untuk overhang (Mis., pemegang pintu peti sejuk yang melekat). Tetapi gunakannya dengan berhati -hati -terlalu banyak sokongan sukar untuk dikeluarkan dan boleh merosakkan prototaip.
• Infill: Untuk bahagian berfungsi (Mis., asas pengisar), Gunakan 50-70% infill (cukup kuat untuk menahan berat badan). Untuk bahagian hiasan (Mis., plat logo pembakar roti), Gunakan 10-20% infill (menjimatkan bahan dan masa).
• Contoh: Pasukan mencetak prototaip penutup penapis pembersih udara kecil menggunakan ketinggian lapisan 0.2mm (untuk perincian), Sokongan minimum (Sampul mempunyai sedikit kemusnahan), dan 30% infill (Cahaya tetapi kukuh). Cetakan itu mengambil 6 berjam -jam dan kelihatan seperti model CAD.

Langkah 2.2: Sediakan pencetak 3D & Mula mencetak

Sekarang, Sediakan pencetak untuk pekerjaan:

1. Kalibrasi katil: Pastikan katil pencetak berada di tahap -tahap yang tidak dikenali menyebabkan bahagian -bahagian yang melekat dengan buruk atau meledingkan.
2. Panaskan katil/bahan: Untuk PLA, Panaskan katil hingga 50-60 ° C; untuk abs, Panaskannya hingga 90-110 ° C. Ini membantu bahan mematuhi.
3. Mulakan cetakan: Pantau 10-15 minit pertama -jika bahan tidak melekat atau meleleh, jeda dan sesuaikan tetapan.

• Data penjimatan masa: Kajian 100 Prototaip perkakas mendapati bahawa percetakan FDM mengambil 4-12 jam untuk bahagian kecil (Mis., Tombol) dan 12-24 jam untuk bahagian sederhana (Mis., Pintu peti sejuk mini). Percetakan SLA lebih cepat untuk kecil, bahagian terperinci (2-8 jam) Tetapi lebih mahal.

2. Pasca pemprosesan: Hidupkan bahagian bercetak 3D menjadi prototaip yang boleh digunakan

Bahagian bercetak 3D belum bersedia untuk diuji-ia memerlukan pemprosesan pasca untuk memperbaiki kelemahan (Mis., Stringing, tepi kasar) Dan padankan rupa akhir perkakas. Inilah 5 Langkah-langkah pemprosesan utama:

Langkah 2.1: Keluarkan sokongan & Bahan berlebihan

Pertama, berhati -hati mengeluarkan struktur sokongan (Gunakan tang untuk sokongan kecil atau pisau utiliti untuk yang lebih besar). Kemudian, memotong bahan berlebihan (dipanggil "flash") Dari tepi bahagian -ini biasa di sekitar titik permulaan cetakan.

• Petua untuk bahagian halus: Untuk butang kawalan pemanggang 3D dicetak (kecil dan nipis), Gunakan pinset untuk menghapuskan penyokong sokongan boleh menghancurkan butang.

Langkah 2.2: Pasir permukaan untuk kelancaran

Sebilangan besar bahagian bercetak 3D mempunyai garis lapisan (rabung yang kelihatan dari proses percetakan). Sanding menghilangkan garis -garis ini dan membuat bahagian berasa seperti perkakas pengeluaran.

• Sanding Grit Sequence: Mulakan dengan kertas pasir 120 grit (untuk tepi kasar), Kemudian 240-grit (untuk melicinkan), dan selesai dengan 400 grit (Untuk melihat).
• Contoh: Sebuah pasukan menyandarkan pemegang pengisar bercetak 3D dengan 120 → 240 → 400 grit. Pemegang akhir adalah lancar ke sentuhan-90% pengguna ujian berkata ia "terasa seperti pengisar yang dibeli di kedai."

Langkah 2.3: Bersihkan bahagian (Kritikal untuk peralatan yang selamat makanan)

Sekiranya prototaip anda adalah untuk perkakas hubungan makanan (Mis., mangkuk pencampuran), Bersihkannya dengan teliti untuk mengeluarkan habuk dan sisa percetakan 3D.

• Bagaimana membersihkan: Basuh dengan air sabun yang hangat, kemudian dibersihkan dengan a 70% Isopropil Alkohol Lap. Untuk bahagian PLA, Elakkan api yang tinggi (ia cair pada suhu 150 ° C).

Langkah 2.4: Cat atau kot (untuk estetika & Perlindungan)

Sekiranya anda mahu prototaip sesuai dengan warna akhir perkakas atau tambahkan perlindungan (Mis., rintangan air), cat atau kot:

• Cat: Gunakan cat semburan yang direka untuk plastik (Mis., cat akrilik) Untuk penamat yang lancar. Uji pada sekeping kecil kecil terlebih dahulu untuk memeriksa mengelupas.
• Kot: Untuk bahagian tahan air (Mis., tangki air pembuat kopi), Gunakan kot epoksi yang jelas - ia menambah lapisan pelindung tanpa menyembunyikan butiran.

Langkah 2.5: Berkumpul (Sekiranya ia adalah prototaip pelbagai bahagian)

Sekiranya prototaip perkakas anda mempunyai pelbagai bahagian bercetak 3D (Mis., badan pembersih vakum + mengendalikan), memasangnya dengan skru, Lap, atau snap sesuai.

• Contoh: Pasukan yang memasang prototaip cerek elektrik 3D dicetak menggunakan skru plastik kecil untuk melampirkan pemegang ke badan. Ini membolehkan mereka dengan mudah membuangnya untuk menyesuaikan sudut pemegang selepas ujian.

3. Ujian & Lelaran: Tingkatkan prototaip berdasarkan maklum balas

3Kelebihan terbesar percetakan D ialah ia membolehkan anda melangkah cepat -ujian prototaip, Betulkan masalah, dan mencetak versi baru dalam beberapa hari. Inilah caranya dengan berkesan:

Langkah 3.1: Ciri -ciri Utama Ujian (Fungsi & Pengalaman pengguna)

Fokus pada menguji matlamat yang anda tentukan dalam proses pra-pemprosesan. Untuk peralatan rumah tangga, Ujian biasa termasuk:

• Ujian fungsi: Adakah bahagian berfungsi seperti yang dimaksudkan? Mis., Tutup periuk nasi bercetak 3D yang membuka dan menutup lancar.
• Ujian Keselesaan Pengguna: Adakah mudah digunakan? Mis., tuas pembakar roti yang mudah mendorong orang dengan tangan kecil.
• Ujian ketahanan: Bolehkah ia menahan penggunaan setiap hari? Mis., papan pemotong bercetak 3D yang menentang calar selepas 10 penggunaan.

Kajian kes: Sebuah syarikat prototaip 3D Conditioner Air Portable mencetak panel kawalan unit. Ujian menunjukkan bahawa butang terlalu rapat bersama -pengguna terus menekan yang salah. Pasukan menyesuaikan jarak butang dalam fail CAD dan mencetak panel baru di 5 jam. Prototaip kedua mempunyai 95% Kadar tekan butang yang betul.

Langkah 3.2: Berulang sehingga prototaip memenuhi piawaian

Jangan berhenti pada satu prototaip! Reka bentuk perkakas yang paling berjaya melalui 3-5 lelaran.

• Titik data: Satu tinjauan 200 Pengilang perkakas rumah mendapati bahawa pasukan menggunakan percetakan 3D berulang 2X lebih cepat daripada yang menggunakan pemesinan tradisional. Contohnya, Pasukan yang merancang periuk perlahan memotong masa lelaran mereka dari 2 minggu (pemesinan) ke 3 hari (3D Percetakan).

4. Contoh dunia nyata: Memproses prototaip rak gelombang mikro 3D

Mari kita jalankan bagaimana syarikat perkakas kecil memproses prototaip untuk rak laras gelombang mikro:

Langkah 1: Pra-pemprosesan

• Matlamat: Ujian jika rak boleh memegang 5kg (pinggan makanan penuh) dan slaid masuk/keluar dengan mudah.
• Teknologi/Bahan: FDM dengan ABS (tahan lama, tahan haba untuk gelombang mikro).
• Reka bentuk CAD: Membuat rak dengan dinding tebal 2mm dan landasan gelongsor licin.

Langkah 2: Percetakan

• Tetapan: 0.2ketinggian lapisan mm, 50% infill, 90° C suhu katil.
• Masa cetak: 8 jam.

Langkah 3: Pasca pemprosesan

• Sokongan yang dikeluarkan dengan tang, Rel Sanded dengan kertas pasir 240-grit, dan dibersihkan dengan air sabun.

Langkah 4: Ujian & Lelaran

• Ujian pertama: Rak memegang 5kg tetapi meluncur rel secara kasar dengan 400 grit untuk membetulkan.
• Ujian kedua: Meluncur dengan lancar, Tetapi tepi tajam ditambah lengkung kecil ke reka bentuk CAD dan dicetak semula.
• Hasil akhir: Rak yang lulus semua ujian -digunakan sebagai asas bagi gelombang mikro pengeluaran.

5. Perspektif Teknologi Yigu mengenai Prototaip Perkakas Rumah Percetakan 3D

Di Yigu Technology, Kami telah membantu 180+ Pelanggan perkakas rumah memproses prototaip dengan percetakan 3D -dari pengisar kecil ke peti sejuk besar. Dari pengalaman kami, Kunci kejayaan adalah mengimbangi kelajuan dan perincian: Gunakan FDM untuk ujian fungsional (Cepat, murah) dan SLA untuk prototaip estetik (licin, realistik). Kami juga mengesyorkan PETG untuk bahagian-bahagian hubungan air dan ABS untuk komponen tahan haba. Untuk pelanggan baru mencetak 3D, Kami menawarkan cek reka bentuk percuma untuk menyelesaikan masalah (Seperti sokongan lemah) sebelum mencetak. 3D Percetakan bukan sekadar alat untuk prototaip -cara untuk membina peralatan yang pengguna suka, lebih cepat dari sebelumnya. Kami teruja untuk melihat bagaimana ia akan terus membentuk masa depan peralatan rumah.

6. (Soalan Lazim)

Q1: Bolehkah prototaip perkakas bercetak 3D digunakan untuk ujian jangka panjang (Mis., 6 bulan)?

Ya, Tetapi pilih bahan yang betul. Prototaip abs atau nilon boleh bertahan 6+ bulan dengan penggunaan biasa (Mis., pemegang pengisar). Prototaip PLA kurang tahan lama -mereka mungkin meledingkan atau memecahkan selepas 1-2 bulan, Jadi mereka lebih baik untuk ujian jangka pendek.

S2: Berapa kos untuk mencetak 3D prototaip perkakas isi rumah?

Kos berkisar dari \(5- )200, bergantung pada saiz dan bahan. Sebahagian kecil (Mis., Tombol pembakar roti) kos \(5- )20 (PLA, FDM). Bahagian sederhana (Mis., rak peti sejuk) kos \(30- )80 (Abs, FDM). Bahagian terperinci (Mis., panel kawalan) kos \(80- )200 (SLA, Resin).

Q3: Adakah percetakan 3D sesuai untuk prototaip perkakas besar (Mis., peti sejuk bersaiz penuh)?

Ia mungkin, Tetapi kebanyakan pasukan mencetak prototaip separa (Mis., pintu atau rak peti sejuk) bukannya unit penuh. Mencetak peti sejuk penuh akan diambil 40+ jam dan kos $500+, yang tidak perlu. Fokus pada menguji bahagian yang paling penting kepada pengguna!