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如何设计透视塑料产品

从内部看透明塑料部件

近年来,许多产品都受益于透视塑料部件来改善交互、炫耀内部结构、展示灯光效果,或者只是为了时尚独特。在某些情况下,实现光学清晰度或恰到好处的外观会节省很少的成本,但在大多数产品中,很少考虑如何使透明塑料元件捕捉到早期开发效果图中描绘的视觉效果。与产品开发团队进行一些前期讨论和规划有助于集中期望和必要的步骤,以合理的成本使零件完全看透以实现其预期目标。

如果所讨论的透明部件不打算用作仪器的塑光光学器件或透明窗口,那么实际上在使它们透视方面存在一定的余地。这并不意味着它们会像不透明的、有纹理的塑料部件一样简单,因为透明塑料制品具有闪亮的饰面,并显示出内部成型痕迹特征,如否则会隐藏的顶出痕迹。这些总是会带来更多挑战。

不同的终端客户对塑料件的光学清晰度有不同的要求。

首先确定预期设计中对清晰部分的真正期望。如果它们不是“A”表面特征(产品的主要可见面),或者如果零件上可能有轻微的磨砂以帮助消除光线或外观,那么对零件清晰度的一些担忧,请查看属性和成型畸变可能并不比其他非透明部件更令人担忧。但是,如果所讨论的清晰部分更靠前和居中,则需要将其视觉完美度的期望设置得更高。尽早考虑透明部件的功能是很重要的。除了透明之外,该部件是否还执行其他功能,例如安装其他内部组件和将外壳部件固定在一起?这将增加影响外观质量的内部特征的数量。问题零件的透明表面是否可以简化,避免内部特征,或者透明部分可以是一个单独的、更简单的零件?最后,零件中清晰特征的风格是否真的对产品的整体外观有价值?它是功能性的,是推广产品的设计的一个组成部分,还是只是空洞而昂贵的功能?

明显过分了吗?它似乎没有促进销售。

因此,您现在已经确认了清晰的部分以及对它们的期望。如前所述,在不影响产品预期外观的情况下,可能仍有简化它们的空间。较大的零件在某些方面会更具挑战性,成型大型透明零件通常在内部具有特征和顶出标记。顶出器是模具的一部分,用于将零件推出模具并在其边缘留下见证痕迹,通常是小圆圈。

由透明 UL 级塑料模制而成的大型上门和中门需要不会遮挡的加强和对齐功能刀片的视图。开始阶段的详细关注导致从设计和原型设计到生产的平稳过渡。

那么透明的表面是否可以用透明的片材代替,并仍然干净地融入产品设计中?如果在早期考虑这一点,答案通常是肯定的,而且好处通常是避免许多麻烦,使用于透视的模制零件制造出高质量的透明零件,该零件可以以合理的成本和上市时间在生产中交付。使用注塑成型的透明面板会显着增加成本以产生合理的生产数量,这仅仅是因为它们有很多机会出现可拒绝的缺陷和额外的延迟,以在预生产过程中拨入模制部件。另一方面,扁平挤出透明片材,丙烯酸或聚碳酸酯,已经具有良好的可控透明度。如果设计只要求表面平坦或绕单轴弯曲,那么将这种板材集成到其他框架部件中可以通过确保质量和上市时间来降低风险。

大框架透明部分有助于使用透明材料,在生产量增加和生产废品方面的风险较低.左下方中间部分隐藏着复杂的模制透明光管。

然而;并非所有设计都适用于平坦或单弯曲方向的透明零件,也无法始终实现所需的装配。在这种情况下,真空或压力成型的透明片材可以产生透明的零件,允许各种表面形状,减少模流和成型缺陷的风险。这并非没有风险,因为加热和成型过程会在新重新成型的片材中产生光学变化,但这些特征引起的影响通常会出现在预期的位置,该过程的工具成本低于注塑成型,并且热成型本质上没有可能出现缺陷的模流变化。

透明挡风玻璃是热成型的,因为它向两个方向弯曲,并且有气流开口
早期的 LED 灯泡外壳真空由加热的透明薄片形成,显示出一致的清晰度

如果您需要使用注塑成型,那么简单的更好的方法仍然是首选。而且,正如热成型几何形状变化会导致可见性问题一样,使用更简单的几何形状变化制造注塑透明零件将有助于减少新零件的生产时间并减少次品。即使模流和接合线运行良好,零件中大的或形状奇怪的厚度过渡也会导致容易看到的凹陷或奇怪的光弯曲效果,这些效果会被注意到。这并不是说您只能模制片状件(即使这些比热成型挤出片材更具挑战性),而是说需要考虑要模制的透明部件的特征和形状.墙壁和肋骨也不会被隐藏,即使零件不打算传输光,这些过渡特征也会捕捉或放大可用的光,并突出显示自己。返回墙,如果靠近透明部件的边缘,如水玻璃或头灯外壳的边缘,也会导致视觉变化,但在部件的侧面,交界处和变化不太明显,如果看到更容易接受。

圆形灯泡上方的灯罩顶部模制边缘会导致光线弯曲,但这是在故意的交界处不要过分

这就是为什么在透明零件的内部中心区域上的重肋或螺丝凸台是一个糟糕的选择。即使您的设计是对过去 Apple 产品的透视的颂歌,并且查看设备的内部结构是计划的一部分,但请记住,由于类似镜头的效果,这些内部特征和过渡将多次夸大视觉冲击。路口和圆形,Apple 花了大量时间使所有这些内部功能恰到好处,以便它们出现在预期的视觉“体积”中。如果他们没有,那么透视产品的影响就会显得执行不力,并且不要忘记与更简单、不透明的 PC 竞争相比,那些透视计算机的售价要高出多少。部分额外成本是由于额外的设计负担。

顶盖需要开发团队付出巨大的努力才能实现大的清晰区域。

对于模制的透明零件,还必须额外注意工具拔模角度。拔模器是金属模具内部的攻丝器,它允许移除塑料部件,而不必沿着模具的内壁一直拖动,也不必在脱模过程中损坏,想想果冻模具。尽管注塑模具上可能有非常抛光的表面,这有助于释放成型的塑料部件,但透明部件的内表面或外表面会更容易出现刮痕。同样,工具中的任何侧向动作或提升器,这些工具的一部分会在塑料部件中形成底切钩,否则会阻止从工具中取出塑料部件,其中任何一个都可能留下痕迹在模制塑料部件的表面上。对于透明的塑料部件,如上所述,这些见证线和略微不匹配的子表面可能不可避免地可见,甚至很难看。从最初的零件概念到接近项目结束时与模具设计团队的彻底互动,这些功能和工具选项需要更加注重细节。

最后,如果您将透明部分用于某种照明效果或指示,例如自定义光导,请计划创建模型和原型以真正测试这一点。通常,即使看起来简单的光管设计也很难获得正确的外观甚至亮度,而更大的漫射照明通常需要多次迭代。确保电气工程团队参与讨论,以及适当数量的光源、类型和调整光源输出的能力将是获得所需效果的关键。花费数万美元为产品制作一个糟糕的电气设计光源是没有意义的。

复杂的光管演变为顶部的 3D 打印模型、加工的原型中间和生产单元在底部。在设计工作开始之前,客户已经完成了光源电路板,没有考虑可见性。
均匀点亮的模制环绕环使用最少的光源,由巴拿马型开发。

所以不要害怕去清楚。请记住,要有效地执行设计,整个团队需要从一开始就关注细节。然后你应该能够清楚地看到你最终设计的途径。


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