謝 黎,林 雁,呂 儀,曾 濤,詹淑瑤
(東莞理工學院 機械工程學院,廣東 東莞 523808)
隨著技術的更迭及優化發展,作為中大型制件常見工藝的滾塑工藝技術越來越多成為中小型產品的優選工藝,建立在技術的日益成熟及材料研發的突破上,滾塑工藝以其成本低、開發時間短、設計空間大等多種優勢,得到了越來越多民用產品的應用,除了其戶外使用的優勢,在室內的相關產品中,也越發體現出價值。本文以寵物類產品開發為例,實踐該工藝在寵物類產品開發的應用。該工藝有利于加快寵物類產品開發領域的結構調整與產業升級,為寵物類產品開發領域帶來許多新的發展機遇,對寵物類產品開發行業有著巨大的影響力。
滾塑又稱滾塑成型、旋轉成型、回轉成型等,是一種熱塑性塑料中空成型方法。該方法是先將塑料原料加入模具中,然后模具沿兩垂直軸不斷旋轉并使之加熱,模內的塑料原料在重力和熱能的作用下,逐漸均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個表面上,成型為所需要的形狀,再經冷卻定型而成制品。[1]
(1)開發成本低。滾塑為無壓成型,不同于重壓之下形成的部件,因此滾塑模具不需要像注塑工藝需要經過特別加工才可以經受住重壓的考驗。生產同體積制品時,滾塑設備的加工費用比注射成型成本要低。
(2)開發時間短。相比較于常見低吹塑工藝、注塑工藝,滾塑更能在有效成本范圍內生產出大小不同的部件。也可以通過不同材料的組合,生產復合制品,滿足不同的性能需求。
(3)設計空間大。與其他模具工藝相比,滾塑工藝提供了更多的設計空間。在正確的設計理念之下,可以將幾部分零件組合成一個完整的模具,降低了高昂的裝配成本的同時使產品的外形更加美觀。還可以設計成多墻式模具,其內部既可以是中空,又可以是填滿了泡沫。在制作過程中放入添加劑可以有效地抵御氣候的侵襲,靜電的干擾等外界客觀因素,使產品的地區適應范圍更加廣泛。[2]
表1 寵物窩類產品
表2 寵物玩具類產品
表3 寵物清潔類產品
從產品的層次看,滾塑制品已經從普通的民用品向關鍵工業品發展,其功能也從單一的容器性能向結構性能轉變。[3]滾塑工藝發展的空間極大,其與寵物類產品的結合也屬于新的嘗試與應用,目前市場上寵物類產品與滾塑工藝結合的數量偏少,可發展空間大。
寵物類產品即用于寵物的生活所需的產品,包括寵物食品;寵物藥品;寵物潔凈用品;寵物附屬用品;給寵物及其主人的禮品、紀念品等。[4]結合針對寵物窩、寵物玩具、寵物清潔產品三類,以貓、狗類附屬用品為例,將寵物類產品開發現狀及其不足稍做分析(見表1、2、3)。
(1)設計構思
滾塑工藝對設計開發有較為明顯的優勢及制約。首先,因為該工藝為一體成型工藝,必須提前構架好設計對象的組件,拼裝流程及結構等。產品形成的中空結構具有一定的保溫效果。設計開發中亦可考慮工藝材質本身的水墨效果,融入設計。寵物窩針對狗這類物群的使用場景有室內、戶外兩大類,有適合于短程及遠程的使需求。通過用戶訪談可以發現,中年顧客購買時,首先考慮實用性,例如清潔,舒適,耐用程度等。青年顧客更加青睞于造型新穎,價格便宜的(見表4、5)。
表4 設計造型構思
(2)草圖繪制
結合前期調查所獲得的信息與設計要點繪制草圖,將設計靈感體現出來(見圖1)。
(3)方案細化
根據草圖細化方案,確定最終所需的方案以便后續建模(見圖2)。
表5 設計靈感
圖1 方案一戶外花園狗窩設計+方案二航空箱+可攜帶+家用狗窩
圖2 方案線框圖
圖3 方案效果圖
(4)建模效果圖
為產品方案利用3D 軟件進行數字建模,可以得到更直觀的效果圖,也為滾塑工藝前期制作做準備,且在后續制作中,若樣機制作發現產品有不妥當的地方,可以將數字模型進行改動,得到更好的產品,以防產品大量生產后卻發現產品有問題造成各方面浪費的現象(見圖3)。