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工业设计/产品设计 |
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快速成型及复模技术的应用 |
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作者：力明制造有限公司 |
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众所周知，玩具业及家电业在中国已经建立了举足轻重的地位。中国玩具的出口量很大，全球75%的玩具都在中国生产，而广东省更是中国最大的玩具产地。玩具业一向讲求创新、生产迅速、质量需求极高。制造商每每要与时间赛跑。为了避免长期地疲于奔命，制造商开始寻求各式各样能提高生产效率的技术。另一方面，家电业算得上是中国最先进、最成熟的行业了。家电品牌早在20年前就出口到国外。在规模化生产的趋势之下，家电企业之间的竞争已经跨越了简单的产品比拼，较量在成本、服务、科技等方向展开。快捷的市场反应、强大的制造能力、精益求精的成本控制、迅速的产品交付、更好满足消费者需求的产品设计与技术的应用，都在不同角度上提高企业的竞争力。在这两大支柱产业中，制造商为了在保证高质量设计的前提下，提高开发速度，缩短开发周期，不约而同地将关注点落在了原创设计模型——手办的制作上。
手办（GARAGE KIT），也称首办或手版。一般来讲，它是用来表现原型设计的，所以不会量产。一套手办模具一般只能生产20～25个产品左右，如果需要再生产则要重新开模。手办的原料大多使用树脂或者软胶材质，该原料生产的白模手办有非常好的手感，产品很少有气泡。白模颜色是不会发黄发暗，也不会太亮，非常光滑，比pvc或者塑料重些。在打磨的时候也不会发出难闻的气味。另外，手办一般都不是完成品。由于少数成产以及材料费的关系，而且在开模的复杂度上有着很高的难度，这比普通的塑料模型昂贵许多，组装和涂装也需要相当技巧。 
图为跟注塑品类似的带有颜色的复件(光面)
然而，以上只是对手办粗浅的介绍，而手办的用途才是厂商关注的重点。玩具业中手办本身就是一种高附加值的商品，在家电业中，手办的优劣直接决定了最终产品的选型，可谓重任在肩。随着新技术的采用，手办的制作方式也在悄然发生着改变。比如快速成型技术能在短时间内制造手办，而且由于其制作真实度高，能协助制造商有效缩短产品开发周期，提高竞争力。现在，让我们从有多年手办制造经验的力明快速制造技术有限公司,来了解一下手办的新技术，以及其在中国玩具业及家电业的应用趋势。
从美国选购之选择性激光烧结系统: 2500 plus
用尼龙物料所制成的SLS 手办
传统手办制作方式
一般传统的玩具手办制造程序是在获得彩图后，发给手办师傅打造手办。经客户确认后，从结构、测试及生产等主要关键问题深入研究大批量生产的可行性。在这个过程中时间掌握方面必须控制得宜，因一般开发期只有1至2个月，如制作过程中有任何偏差，会直接影响生产进度，长期来说绝对是不健康的发展模式。
至于家电手办，由于技术及材料的限制，传统方式制造的手办只能在外观方面满足制造商的要求，而在功能测试方面提供的真实数据却非常有限。这对于了解成品的实际功能及安全度不足。在制造手办的时间方面，家电业跟玩具业一样，也面对手办制造时间过长的问题。
快速成型技术
目前，市面上已有很多三维软件去协助产品开发，而比较普及的是SLS（Selective Laser Sintering 选择性激光烧结技术）及SLA（Stereo Lithography Apparatus光固化激光扫描技术）。快速成型技术可缩短产品开发周期及提高自动化。除了时间是接订单的关键外，手办的真实感及质量也是一个影响客户下订单的重要因素，因为外形及颜色配搭绝对是玩具产品的灵魂。
对家电手办而言，除了真实感及质量外，其结构组合及能否提供功能测试也是重要的环节。家电手办结构要准确，能安装真实的零件做功能测试，比如温度、强度、韧性等测试，以保证成品的安全。
复模技术制成逼真手办
复模也是比较普及的手办制造技术，目前广泛应用于制造玩具及家电手办。复模的优点是不怕被刮花，能提供超过20种不同的物料 (PVC、ABS、 PMMA、PP、PE等)，相比喷油的质量更高，适合作小批量生产的产品，从5～300件，真实感之高可媲美注塑件。 力明在东莞自设厂房, 备有优质快速成型系统及经验丰富的专业技师专心研发高质素复模技术。根据产品的复杂度及大小而定，手办的制造时间为3～4天。由于家电的尺寸一般比玩具要大，所以制造手办的时间也会长一点。总的来说，力明使用的技术相对传统的手办制造方式要短，这样就可以更有效的对产品的外观、功能、可行性、颜色配搭等细节做出评估，从而尽早做好准备及拟订产品的发展方案及市场策略。
备有多款已调好颜色的色办, 以供客户选择
另外，在手办颜色上其实也大有文章可作，比如研发带颜色/花纹的复模技术。SLS、SLA及复模技术都面对同样的问题，就是手办一般是没有颜色的。不过，厂家对复件的真实感却有很高的要求。有鉴于此，力明的专业技师研发了一种高质素的复模技术——带颜色/花纹复模技术(Self Color、Self Texture)。这种技术是运用硅胶模具复出注塑真品质量及效果的模型。为了保持复件之真实感, 力明的复件并不是复出来后才喷色，而是和注塑件一样原色制造出来。颜色是在注型前依据客户的要求调好；表面效果更备有光面、粗柔火花纹等多元化选择。
这个电钻也是自带颜色的复件(火花纹面)
材料也是制造手办的重要元素之一。而硅胶是制造硅胶模的主要材料。 因为成本问题, 一般手办公司均采用较便宜的材料来制造硅胶模, 结果生产出来的复模不是变形，就是尺寸不符，质量不好，达不到标准。经过多番测试及物料比较, 力明还是决定采用来自欧洲AXSON公司的手办材料。 
为了满足客户对玩具外表及美观的要求，力明最近更提供手工雕刻技术。雕刻师傅按照厂家提供的二维或者三维图样，从无到有的把玩具雕刻出来。需要的时间比快速成型及复模技术要长一点（视复杂程度而定，大概要3～7天），但是真实感非常高。材料方面主要使用油泥。雕刻出来的玩具模型可以通过复模的技术作小批量生产。
图为已啧油的透明游戏机面盖
雕刻师傅按照厂家提供的二维或者三维图案，把玩具手办雕刻出来
玩具业对手办的要求是外观及真实感，而家电业就在外观以外，对手办的结构及功能测试也非常重视。目前制造手办有好几种方式，而每个方式都有他的优点及缺点。因此，设计工程师们除了了解制成精美的手办所需最新的制作工艺外，还必须了解自己的需要，选择最合适的方式制造手办。
有关力丰集团及力明制造有限公司
力丰于1967 年成立，主要从事机床及相关产品，以及电子生产设备的贸易及安装。多年来一直与全球著名的供货商建立稳固关系，提供一系列广泛的产品及增值服务。力明快速制造有限公司是力丰(集团)有限公司的全资附属公司，致力提供高质素功能及外观手办。力明已为多家著名玩具及家电制造商提供有色、有纹的复件服务。力明的宗旨是为制造商在产品开发上提供一站式的手办服务。(end)
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(10/9/2006) |
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