Um produto de alta qualidade Protótipo de fogão lento para usinagem CNC é essencial para validar conceitos de design, testando estabilidade estrutural, e garantindo confiabilidade funcional antes da produção em massa. Este artigo detalha sistematicamente todo o processo de desenvolvimento – desde a preparação preliminar até o teste final – com comparações baseadas em dados, orientações passo a passo, e soluções práticas para desafios comuns.
1. Preparação Preliminar: Estabeleça as bases para a precisão do protótipo
A preparação preliminar impacta diretamente a precisão do protótipo e a eficiência da produção. Ele se concentra em duas tarefas principais: 3Finalização do projeto D e Seleção de material, ambos exigem adesão estrita aos requisitos específicos do fogão lento.
1.1 3Projeto D & Planejamento dividido
A fase de projeto deve esclarecer cada detalhe da estrutura do fogão lento para evitar erros de usinagem. Use software profissional como SolidWorks ou e para criar um modelo 3D abrangente, e siga estas etapas para design dividido:
- Divisão de componentes: Divida a panela elétrica em partes independentes (Por exemplo, eu posso corpo, tampa, lidar, base de aquecimento, painel de controle) para usinagem e montagem mais fáceis.
- Marcação de detalhes principais: Destaque recursos críticos, como:
- Diâmetro e profundidade do pote interno (tolerância: ± 0,1 mm)
- Posição dos orifícios de dissipação de calor (para evitar superaquecimento)
- Tamanho da ranhura para anel de vedação de silicone (garante hermeticidade)
- Layout dos botões no painel de controle (acessibilidade ergonômica)
Por que o design dividido é importante? Sem ele, usinar grandes peças integradas aumentaria o desgaste da ferramenta em 30% e estender o tempo de produção em 2–3 dias.
1.2 Seleção de material: Combine materiais com funções de componentes
Diferentes componentes da panela elétrica requerem materiais com propriedades específicas. A tabela abaixo compara os materiais mais comumente usados e suas aplicações:
| Tipo de material | Propriedades -chave | Componentes ideais | Intervalo de custos (por kg) | MACHINABILIDADE |
| Plástico ABS | Baixo custo, fácil de moldar, Bom acabamento superficial | Concha externa, tampa, carcaça do painel de controle | \(2- )4 | Excelente (corte rápido, Desgaste com baixa ferramenta) |
| Acrílico (PMMA) | Alta transparência, resistência ao calor moderada | Visualizando janelas (para verificar o estado dos alimentos) | \(5- )8 | Bom (requer baixa taxa de avanço para evitar rachaduras) |
| Liga de alumínio | Alta condutividade térmica, Peso leve, alta resistência | Base de aquecimento, Suportes de suporte | \(7- )12 | Bom (precisa de refrigerante para evitar aderência) |
| Aço inoxidável | Resistente à corrosão, alta dureza, seguro de comida | Pote interno (contato direto com alimentos) | \(15- )20 | Moderado (alta dureza aumenta a carga da ferramenta) |
Exemplo: O pote interno deve ser aço inoxidável para atender aos padrões de segurança alimentar, enquanto a casca externa pode usar Plástico ABS para reduzir custos sem comprometer a aparência.
2. Processo de usinagem CNC: Transforme Design em Componentes Físicos
A fase de usinagem CNC segue um fluxo de trabalho linear—programação → fixação → desbaste → acabamento—com atenção especial a estruturas específicas de fogões lentos, como paredes finas e superfícies curvas complexas.
2.1 Programação & Planejamento de percurso
A programação precisa garante que a máquina reproduza com precisão o projeto 3D. Use o software CAM (Por exemplo, MasterCam, PowerMill) e siga estas etapas:
- Configuração de usinagem grosseira:
- Seleção de ferramentas: Use uma ferramenta de grande diâmetro (Por exemplo, Moinho de extremidade plana de Φ10mm) para remover 80–90% do excesso de material.
- Parâmetros: Deixe uma margem de usinagem de 0,5–1mm para acabamento.
- Concluindo a configuração:
- Seleção de ferramentas: Utilize pequenas ferramentas (Por exemplo, Moinho de extremidade esférica de Φ2mm) Para superfícies curvas (Por exemplo, paredes internas do vaso).
- Parâmetros:
- Para plástico ABS: Velocidade de corte = 1800–2200 rpm; Taxa de avanço = 600–800 mm/min.
- Para aço inoxidável: Velocidade de corte = 800–1000 rpm; Taxa de avanço = 200–300 mm/min.
- Manuseio de Estrutura Especial:
- Peças de paredes finas (Por exemplo, tampa): Processar em camadas (0.2mm por camada) para evitar deformações.
- Furos de dissipação de calor: Use uma broca central de Φ1mm para furos de matriz; Para alta precisão, usar EDM (Usinagem de descarga elétrica).
2.2 Aperto & Execução de usinagem
A fixação adequada evita o movimento da peça durante a usinagem. A tabela abaixo descreve os métodos de fixação e as principais considerações para diferentes materiais:
| Material | Método de fixação | Principais precauções | Problemas comuns a serem evitados |
| Plástico ABS (bloquear) | Alicate plano ou plataforma de adsorção a vácuo | Garanta uma pressão uniforme para evitar esmagamento | Fixação solta (causa deslocamento) |
| Liga de alumínio (cilíndrico) | Mandril de três mandíbulas ou cabeça indexadora | Alinhe com a linha central para garantir a concentricidade | Desalinhamento (leva a espessura irregular) |
| Aço inoxidável (folha) | Fixação com placas de pressão | Use juntas macias para evitar arranhões na superfície | Aperto excessivo (deforma a peça de trabalho) |
Durante a usinagem:
- Use refrigerante para liga de alumínio e aço inoxidável para reduzir a temperatura da ferramenta (evita aderência e prolonga a vida útil da ferramenta 50%).
- Para acrílico, use uma alta velocidade, abordagem de baixa alimentação (Por exemplo, 2000 RPM, 300 mm/min) para evitar rachaduras.
3. Pós-processamento: Melhore a aparência e a funcionalidade
O pós-processamento remove falhas de usinagem e prepara o protótipo para montagem. Inclui Deburrendo, tratamento de superfície, e verificações de pré-montagem.
3.1 Deburrendo & Lixar
Rebarbas (bordas nítidas) são um subproduto comum da usinagem e devem ser removidos para segurança e montagem. Use os seguintes métodos com base no tamanho da rebarba:
- Pequenas rebarbas (<0.5milímetros): Lixe com lixa de grão 400–600 (para peças plásticas) ou lixa de grão 200–400 (para peças de metal).
- Grandes rebarbas (>1mm): Primeiro remova com um arquivo (plana ou redonda), em seguida, lixe com lixa de grão 120–200.
- Peças de metal (Por exemplo, base de aquecimento de liga de alumínio): Use pasta de polimento para eliminar arranhões e melhorar a suavidade da superfície.
Estudo de caso: Um cabo de panela elétrica com rebarbas não removidas pode causar cortes no usuário. A rebarbação leva de 5 a 10 minutos por cabo, mas elimina riscos de segurança.
3.2 Opções de tratamento de superfície
O tratamento de superfície melhora a aparência do protótipo, durabilidade, e funcionalidade. Escolha o método certo com base no material e componente:
| Método de tratamento | Compatibilidade do material | Propósito | Notas de Processo |
| Pulverização de óleo | Plástico ABS, Liga de alumínio | Cor uniforme, Resistência a arranhões | Use tinta fosca/brilhante (Por exemplo, Tinta industrial AkzoNobel); aplique em uma sala livre de poeira para evitar manchas. |
| Tela de seda/estampagem a quente | Plástico ABS, Acrílico | Imprimir logotipos, instruções de operação (Por exemplo, “Alto/Baixo/Automático”) | Use tinta resistente a arranhões; Para superfícies curvas, use hot stamping para melhor aderência. |
| Anodizando | Liga de alumínio | Resistência à corrosão, aprimoramento de textura | Disponível em cores como preto/prata; aumenta a dureza da superfície em 2x. |
| Eletroplatação | Aço inoxidável | Acabamento brilhante, segurança alimentar | Use revestimento de níquel de qualidade alimentar para potes internos para atender aos padrões da FDA. |
4. Conjunto & Teste: Valide a qualidade do protótipo
A montagem e os testes garantem que o protótipo atenda aos requisitos de design em termos de aparência, estrutura, e função.
4.1 Processo de montagem
Siga uma ordem de montagem sequencial para evitar retrabalho:
- Anexe o base de aquecimento ao revestimento externo usando parafusos M3 (torque: 1.5–2,0 N·m).
- Instale o anel de vedação de silicone na ranhura da tampa (certifique-se de que ele se encaixe bem para evitar vazamento de ar).
- Monte o painel de controle no revestimento externo (alinhar botões com furos pré-usinados).
- Monte a alça na tampa (teste de estabilidade - deve suportar peso de 5 kg sem afrouxar).
- Coloque o pote interno na base de aquecimento (verifique se há colocação e remoção suaves).
4.2 Lista de verificação de teste
Teste o protótipo em três áreas principais para garantir a confiabilidade:
| Categoria de teste | Ferramentas/Métodos | Critérios de aprovação |
| Teste de aparência | Inspeção visual, medidor de brilho | – Cor uniforme (sem pulverização irregular).- Logotipos/instruções claros (sem manchas).- Sem arranhões ou rebarbas nas peças acessíveis. |
| Teste Estrutural | Teste de tração (lidar), teste de pressão (anel de vedação) | – Handle resists 5kg pull force without loosening.- Sealing ring prevents air leakage (no steam escape when simulating heating). |
| Teste funcional | Manual operation (botões), visual check (viewing window) | – Buttons press smoothly with clear feedback.- Viewing window is transparent (no cloudiness).- Inner pot fits tightly in the heating base (Sem oscilações). |
Perspectiva da tecnologia YIGU
Na tecnologia Yigu, acreditamos CNC machining slow cooker prototypes are the “bridge” between design and mass production. Our team focuses on two critical priorities: material precision and process optimization. Por exemplo, we use food-grade aço inoxidável for inner pots (atendendo aos padrões de segurança global) and optimize machining parameters for liga de alumínio heating bases to reduce thermal deformation by 25%. We also integrate 3D scanning into post-processing to verify dimensional accuracy (tolerância <0.05milímetros). By investing in prototype quality, we help clients reduce post-production defects by 18–22% and accelerate time-to-market by 1–2 weeks. Whether you need an appearance prototype for market research or a functional prototype for performance testing, we tailor solutions to your unique needs.
Perguntas frequentes
- P: How long does it take to produce a CNC machining slow cooker prototype?
UM: Typically 6–8 days. This includes 1–2 days for design finalization, 2–3 days for CNC machining, 1 dia para pós-processamento, and 1–2 days for assembly and testing.
- P: Can I replace stainless steel with another material for the inner pot?
UM: Não é recomendado. Stainless steel is the only material that meets both food safety (Por exemplo, FDA, UE 10/2011) e requisitos de resistência à corrosão. Alternatives like aluminum alloy would require a food-safe coating, which adds cost and risks peeling over time.
- P: What should I do if the prototype’s sealing ring leaks during testing?
UM: Primeiro, check the groove dimensions (ensure depth/width match the ring size—tolerance ±0.05mm). If the groove is correct, replace the sealing ring with a slightly thicker one (Por exemplo, 1.1mm instead of 1.0mm). Most leakage issues are resolved with these two steps, adding only 1–2 hours to the process.