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        【結構設計】三防產品設計

        發布時間:2022-2-22 12:13:56






        三防產品設計的出發點是通過設計和材料工藝的綜合選用來達到防水、防塵和防摔的目的。

        其中防水和防塵主要是通過密封處理和特殊材料采用“隔離”的方式,將水和灰塵阻擋在產品之外,使之不能對產品的性能造成影響。防摔主要是通過設計和材料的選用增加產品的強度抗摔能力。

        三防產品設計是一套非獨立的系統設計工程,在產品設計之初,就要開始綜合考慮外觀設計、結構設計、硬件設計的各個方面的設計要求,

        在初期ID 階段,硬件設計、堆疊設計、結構設計就應該積極參與進來,確定三防的各個技術細節,

        在設計研發、器件選型、材料選擇、工藝選擇、生產組裝、測試和質量控制各個環節綜合把關,才能真正達到三防產品設計的要求,生產出符合質量要求和市場需求的產品。

         

        三防產品的外觀造型設計上,整機尺寸上必須為三防設計留有足夠的余量,特別是寬度和和高度方向必須先充分考慮三防解決方案后再確定具體的尺寸要求。

        工業設計師要盡量采用規整造型的方式,在機身的四個側面和外部輪廓邊角采用高耐磨的橡膠材料,以避免產品在跌落中受到沖擊,同時還具有有良好的的手感和防止滑出的功能。

        三防產品外觀設計應盡量避免采用側鍵來簡化設計和提高可靠性,如果客戶對三防產品的需求一定要有側鍵的功能,例如開關機鍵、音量鍵、拍照鍵等,

        工業設計師應該將所有的側鍵盡量全部連接在一起,不要單獨分開設計,這樣就可以采用橡膠密封件來一體連接,使其一體化外觀設計,增加整體性。

        色彩設計也是三防產品外觀設計的重要因素,因為產品的外觀色彩設計會直接影響用戶的美感認知、情緒、生活狀態甚至工作效率;所以三防產品在進行外觀造型設計時更應注重色彩的選擇和搭配。

         

        外觀上盡量不要采用直角和棱角,建議多用圓角來過渡,尤其是避免垂直的邊,

        因為在跌落測試中四個側邊容易受到沖擊,其他零配件上也要避免有鋒利的邊角,盡量倒圓角,以增加手感和避免劃傷。

        外殼的工藝選擇上盡量采用高硬度、耐磨損,和材料結合性強的工藝。如 IML、IMF、UV等,最好不要采用電鍍,普通噴涂等易磨損、劃傷、脫落的的工藝。

        整機為了增加強度,可以采用鋁合金或者鎂鋁合金材料的塑殼作為支架主體部分,該支架可以采用貫穿方式從前殼延續到后殼直到電池殼,產品框架結構設計使得產品看起來更加結實牢固。

        產品裝配方式可以采用前、后殼方式或者上、下蓋方式,在其配合的部位在外觀上增加 橡膠材質部分,以保證殼體之間的密封性。

        外殼盡可能采用幾個大的零件來組成,并盡量減少零件的數量,不要有太多的裝飾件、裝飾條,Logo 等小的零件以及容易剝落的零件。

        揚聲器音腔出音孔上面,可以考慮增加金屬網罩,能夠起到一定的防水和防塵的的作用。網罩的使用要考慮到外觀的需求以及剝落的可能,面積要足夠粘貼雙面背膠。金屬網罩要考慮 ESD 問題。

        盡量避免采用側鍵以簡化設計和提高可靠性。如果產品一定要有側鍵,如開關機鍵、音量鍵、拍照鍵等,建議所有的側鍵盡量全部連接在一起,不要單獨分開,可能采用橡膠密封件來一體連接。

        接鍵在材質上最好采用全 Rubber 設計,和塑殼一體式設計,采用密封裝配或者采用雙料一次成型方式來達到密封按鍵的要求。


        三防結構設計的思路

        要在三防設計中注意取舍,如果是三防要求高的的產品,則必須將三防設計作為一一個主線來做,其他方面圍繞三防要求展開,

        并要有明確的三防思路和總體思想,在設計中不能三心二意,因為追求全面效果而顧此失彼,最終導致三防設計的失敗。

        三防設計需要做到“一個設計盯一個目標”的原則,不要一頭管多頭,否則將來解決問題的時候會非常棘手和難以解決。

        如果采用橡塑結合材料作為外殼,有兩種實現方式:一種是雙料一次成型。

        塑料件先注塑,作為本體以加強強度,然后再注塑橡膠材料,以達到手感和和密封的目的。另外一種是二次注塑,將塑料先成型,作為嵌件方式放在橡膠中成型。

        建議采用高強度的工程塑料(PC、玻纖等) ,并配合高緩沖的橡膠材料作為外殼,或者采用質輕強度高的合金金屬材料作為外殼。外殼結構必須要確保不易變形。并有足夠的筋壓到PCB和內部固定件上以確保固定可靠。

        如果前、后殼之間采用了橡膠材料,則前、后殼和橡膠材料應該采用過盈配合,并一定的預壓。密封面的處理,密封面采用密封和彈性好的硅膠材料,盡量采用平面接觸,不要用復雜 的曲面,以簡化設計,提高可靠性。

        密封圈要盡量寬(1.5mm 以上) ,厚度合理 ,確保過盈量。密封圈需要裝配在規則的凹槽內,凹槽建議封閉設計,周邊設計擋墻。

        所有塑殼密封部位均必須拋光處理,包括和雙面膠和硅膠材料配合面,該密封部位不能有頂桿、滑塊、澆口等痕跡,不可有缺料、熔接痕、縮水等模具和成型缺陷,并確保密封面有足夠的強度和剛度。

         

        隨著技術的進步,三防手持終端的質量得到了全面的提高。在防水、防塵、防震、防跌落等方面,三防手持終端設計更加規范化、標準化,

        各方面的技術要求都要達到國家行業標準,保證產品落地生產后的品質。未來,三防手持終端設計將朝著人性化、現代化、科技智能化的方向發展。

        以上內容是鼎典對行業優秀工業設計案例的分享,

        如有疑問,歡迎聯系我們共同探討。

         

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