А CNC machining electric hot water dispenser prototype process is a structured workflow that turns design concepts into physical prototypes, validating appearance, структурная стабильность, осуществимость сборки, и основные функции (НАПРИМЕР., обогрев, контроль температуры, anti-dry burning). This article breaks down the process step-by-step—from preliminary preparation to delivery—using data-driven tables, практические рекомендации, and troubleshooting tips to help you overcome key challenges and ensure prototype success.
1. Предварительная подготовка: Определить цели & Выберите материалы
Preliminary preparation lays the groundwork for the entire machining process. It focuses on clarifying project objectives and choosing materials that meet the electric hot water dispenser’s unique needs (НАПРИМЕР., безопасность пищевых продуктов, Высокотемпературное сопротивление).
1.1 Цели проекта
The core goals of developing an electric hot water dispenser prototype via CNC machining are:
- Проверять appearance design (НАПРИМЕР., shell shape, water level window integration) aligns with brand aesthetics.
- Тест structural rationality (НАПРИМЕР., thin-wall shell durability, heating plate installation stability).
- Confirm осуществимость сборки (НАПРИМЕР., соответствие компонента, wiring space, seal installation).
- Проверять functional practicality (НАПРИМЕР., heating speed, temperature control accuracy, anti-dry burning response, герметичность).
Почему эти цели важны? Ignoring objective alignment can lead to misdirected machining—for example, prioritizing appearance over anti-dry burning safety, which requires 40–50% more rework time and costs.
1.2 Выбор материала: Сопоставление свойств с компонентами
Different parts of the electric hot water dispenser demand materials with specific characteristics. В таблице ниже сравниваются наиболее подходящие варианты, а также их использование и требования к обработке:
| Компонент | Материал | Ключевые свойства | Требования к обработке | Диапазон затрат (за кг) |
| Оболочка тела | Алюминиевый сплав (6061/6063) | Легкий вес, Легко в машине, коррозионная устойчивость | Анодированный (matte black/silver), пескоструйная поверхность (Ра1.6~Ра3.2) | \(6- )10 |
| Liner Water Tank | 304 Нержавеющая сталь | Пищевой, high-temperature/corrosion-resistant | Mirror polishing (Ra≤0.2μm), thickness 1.0~1.5mm | \(15- )22 |
| Heating Plate | Brass/Aluminum (Plated) | Высокая теплопроводность, anti-oxidation | Surface nickel plating, power density matching design specs | \(12- )18 |
| Transparent Water Level Window | Acrylic/PC Board | Высокая прозрачность, temperature-resistant (-20°C~120°C) | Edge polishing chamfer (R1~R2mm), anti-fog coating | \(8- )12 |
| Электрические компоненты | Nylon/POM | Insulated, Пламя-возобновляющий, arc-resistant | Used for brackets, button panels; нет острых краев | \(4- )7 |
| Sealing Ring | Силикон | Водонепроницаемый, leak-proof, high-temperature-resistant (-20°C~200°C) | Seals tank-lid junction; формован (not CNC-machined) | \(9- )13 |
| Temperature Control Element | Aluminum Substrate + PTC Thermostat | Высокая точность, anti-dry burning | Embedded installation, accuracy ±1°C | \(10- )15 |
Пример: А liner water tank Использование 304 stainless steel to meet FDA food safety standards, while the heating plate chooses brass for its superior thermal conductivity—cutting heating time by 20% compared to regular aluminum.
2. Процесс обработки с ЧПУ: От программирования к производству компонентов
Этап обработки на станке с ЧПУ является основой создания прототипа.. Это следует за линейным рабочим процессом: программирование & process planning → key component machining → surface treatment.
2.1 Программирование & Планирование процессов
Precise programming ensures components match design specifications. Используйте программное обеспечение CAM (НАПРИМЕР., Мастеркам, PowerMill) to generate toolpaths and set parameters:
- 3D Model Splitting: Divide the prototype into independent parts (оболочка, liner, база, heating plate bracket) для отдельного программирования.
- Настройка параметров резки:
| Стадия обработки | Тип инструмента | Скорость (об/мин) | Кормить (мм/мин) | Глубина резки (мм) |
| Грубая | Large-diameter flat knife (φ12~φ20mm) | 8000~12000 | 2000~3000 | 1~2 |
| Отделка | Small-diameter ball head knife (φ4~φ6mm) | 15000~20000 | 800~1200 | 0.1~0.2 |
| Hole Drilling | Drill bit (φ2~φ8mm) + Кран (M3~M6) | 5000~8000 | 500~1000 | N/a (drill to depth) |
- Специальные процессы:
- Liner Mirror Polishing: First rough-grind with a CNC grinder, then hand-polish to Ra≤0.2μm (ensures easy cleaning and no water residue).
- Heating Plate Groove: Use five-axis linkage machining for complex curved surfaces (Допуск ± 0,05 мм) to ensure tight fit with the liner.
2.2 Советы по обработке ключевых компонентов
Each component requires tailored strategies to avoid defects:
- Оболочка тела (Thin-Wall <2мм): Add temporary process ribs during machining (removed post-production) to prevent deformation; use symmetrical cutting to reduce internal stress.
- Liner Water Tank: Ensure the bottom surface (contact with heating plate) has flatness ≤0.05mm (maximizes heat transfer efficiency); reserve 0.1~0.2mm thermal expansion gap around the heating plate groove.
- Transparent Water Level Window: Chamfer and polish edges after drilling; attach non-slip rubber strips to prevent scratches during assembly and use.
3. Процесс сборки: Строить & Тестирование функциональности
Assembly transforms machined components into a functional prototype. Follow a sequential workflow to ensure accuracy and safety.
3.1 Пошаговая сборка
- Предварительная установка основного компонента:
- Встроить heating plate + PTC-термостат в нижнюю часть вкладыша; проверить изоляцию нагревательного провода высоковольтным испытанием 1000 В. (Сопротивление изоляции ≥100 МОм соответствует требованиям).
- Установите датчик уровня воды (поплавкового или емкостного типа) со стороны лайнера; спрятать проводку внутри корпуса, чтобы избежать помех.
- Сборка корпуса:
- Закрепите корпус пряжками + винты; установить панель управления, индикаторные лампы, и кнопки (совместить с предварительно обработанными отверстиями).
- Закрепите прозрачное окошко уровня воды силиконовым герметиком. (лечение от 24 часы) для обеспечения гидроизоляции.
- Electrical Connections:
- Connect the circuit board to the heating plate, thermostat, and display screen; protect wires with insulating sleeves (≥3mm distance from the shell to meet safety standards).
3.2 Контрольный список функционального тестирования
Validate the prototype’s performance with targeted tests:
| Категория теста | Инструменты/Методы | Критерии прохождения |
| Heating Performance | Thermometer, секундомер | Heats 1L water from 25°C to 95°C in ≤5 minutes |
| Temperature Control Accuracy | Digital thermometer | Actual temperature error ≤±2°C (НАПРИМЕР., 85°C set → 83°C~87°C actual) |
| Anti-Dry Burning Protection | Power meter, empty tank test | Automatically cuts power within ≤10 seconds when tank is empty |
| Тест на герметичность | Наполнение водой, inverted tank | No leakage after inverting a full tank for 12 часы |
| Взаимодействие человека и компьютера | Touch tester, brightness meter | Touch response <0.5с; display brightness uniform; alarm light triggers correctly (НАПРИМЕР., low water) |
4. Контроль качества & Доставка
Strict quality control ensures the prototype meets standards, while clear delivery terms streamline project handover.
4.1 Стандарты контроля качества
| Testing Item | Инструменты | Стандарты |
| Точность размеров | Координировать измерительную машину (ШМ) | Критические размеры: ± 0,05 мм; Non-critical dimensions: ± 0,1 мм |
| Визуальный осмотр | 10x Magnifying Glass, Visual Check | No scratches, ямы, or chromatic aberration; edge chamfering uniform |
| Assembly Verification | Torque Wrench | Screw torque meets specs (НАПРИМЕР., M3 screws: 10~12N·m) |
| Electrical Safety | Insulation Resistance Tester | Insulation resistance ≥100MΩ; withstands 1000V voltage test |
4.2 Delivery Details
| Элемент | Описание |
| Deliverables | 1 fully assembled prototype, 2 spare sealing rings, 1 test report (with heating curves/leakage data), 1 operation video |
| Processing Cycle | 10~15 working days (includes material preparation, обработка, Поверхностная обработка, сборка, тестирование) |
| Reference Cost | \(1,200~ )2,200 (varies by material complexity and process requirements) |
Перспектива Yigu Technology
В Yigu Technology, Мы видим CNC machining electric hot water dispenser prototype process как “валидатор безопасности”—it identifies design flaws early to avoid mass production risks. Наша команда уделяет приоритетное внимание двум направлениям: precision and safety. For liners, Мы используем 304 stainless steel with mirror polishing (Ra≤0.2μm) to meet global food standards. For heating systems, we reserve 0.1~0.2mm thermal expansion gaps to prevent high-temperature deformation. Мы также интегрируем постобработку 3D-сканирования для проверки точности размеров. (± 0,03 мм), сокращение темпов доработок за счет 25%. Сосредоточив внимание на этих деталях, we help clients reduce time-to-market by 1~2 weeks. Нужен ли вам внешний вид или функциональный прототип, we tailor solutions to meet electrical safety standards (НАПРИМЕР., МЭК 60335).
Часто задаваемые вопросы
- Q.: How long does the entire CNC machining electric hot water dispenser prototype process take?
А: Typically 10~15 working days. Включает 1-2 дня на подготовку., 3~4 дня на обработку, 1~2 дня на обработку поверхности, 2~3 дня на сборку, и 1-2 дня для тестирования/контроля качества.
- Q.: Могу ли я заменить 304 нержавеющая сталь с алюминиевым сплавом для внутреннего резервуара для воды?
А: Нет. Алюминиевый сплав не безопасен для пищевых продуктов при прямом контакте с водой. (может выщелачивать металлы в горячую воду) и не хватает 304 коррозионная стойкость нержавеющей стали. Использование алюминиевого сплава потерпит неудачу в FDA/EC 1935 стандартам и требуют полной переделки прототипа.
- Q.: Что вызывает медленный нагрев, и как это исправить?
А: Common causes are poor contact between the heating plate and liner (плоскостность >0.05мм) or low heating plate power density. Исправляет: Re-polish the liner bottom to flatness ≤0.05mm; replace the heating plate with one that matches design power density (НАПРИМЕР., 1500W for 1L tanks). This resolves slow heating in 1~2 hours.