概念
通俗點講,手板就是在沒有開模具的前提下,根據產品外觀圖紙或結構圖紙先做出的一個或幾個,用來檢查外觀或結構合理性的功能樣板。手板在不同的地方亦稱為首板。
沿革
早期的手板因為受到各種條件的限制,主要表現在其大部分工作都是用手工完成的,使得做出的手板工期長而很難嚴格達到外觀和結構圖紙的尺寸要求,因而其檢查外觀或結構合理性的功能也大打折扣。
隨著科技的進步,CAD和CAM技術的快速發展,為手板制造提供了更加好的技術支持,使得手板的精確成為可能。另一方面,隨著社會競爭的日益激烈,產品的開發速度日益成為競爭的主要矛盾,而手板制造恰恰能有效地提高產品開發的速度。
正是在這種情況下,手板制造業便脫穎而出,成為一個相對獨立的行業而蓬勃發展起來。
分類
按制作手段分
手板按照制作的手段分,可分為手工手板和數控手板:
(1)手工手板:其主要工作量是用手工完成的。
(2)數控手板:其主要工作量是用數控機床完成的,而根據所用設備的不同,又可分為3D打印 (3D printing)和加工中心(CNC)手板。
A: 3D打印一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等材料,通過逐層生成的方式來構造物體的技術。
。╝):3DP技術--采用3DP技術的3D打印機使用標準噴墨打印技術,通過將液態連結體鋪放在粉末薄層上,以打印橫截面數據的方式逐層創建各部件,創建三維實體模型
(b) :FDM熔融層積成型技術:FDM熔融層積成型技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時三維噴頭在計算機的控制下,根據截面輪廓信息,將材料選擇性地涂敷在工作臺上,快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后,機器工作臺下降一個高度(即分層厚度)再成型下一層,直至形成整個實體造型。
(c):SLA立體平版印刷技術:SLA立體平版印刷技術以光敏樹脂為原料,通過計算機控制激光按零件的各分層截面信息在液態的光敏樹脂表面進行逐點掃描,被掃描區域的樹脂薄層產生光聚合反應而固化,形成零件的一個薄層。一層固化完成后,工作臺下移一個層厚的距離,然后在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態樹脂,直至得到三維實體模型。
(d):SLS選區激光燒結技術:SLS選區激光燒結技術是通過預先在工作臺上鋪一層粉末材料(金屬粉末或非金屬粉末),然后讓激光在計算機控制下按照界面輪廓信息對實心部分粉末進行燒結,然后不斷循環,層層堆積最終成型產品。
(e):DLP激光成型技術:DLP激光成型技術和SLA立體平版印刷技術比較相似,不過它是使用高分辨率的數字光處理器(DLP)投影儀來固化液態光聚合物,逐層進行光固化,最終成型產品
(f):UV紫外線成型技術:UV紫外線成型技術和SLA立體平版印刷技術比較相似類似,不同的是它利用UV紫外線照射液態光敏樹脂,一層一層由下而上堆積成型。
3D實體打印同CNC手板相比較各有千秋:
3D實體打印的優點主要表現在它的快速性上,但是它主要是通過 堆積技術成型,因而制作的原型一般相對粗糙,而且對產品的壁厚有一定要求,比如說壁厚太薄便不能生產。
CNC手板的優點體現在它能非常精確的反映圖紙所表達信息,而且CNC手板表面質量高,尤其在其完成表面噴涂和絲印后,甚至比開模具后生產出來的產品還要光彩照人。 因此,CNC手板制造愈來愈成為手板制造業的主流。
按所用材料分
手板按照制作所用的材料,可分為塑膠手板、硅膠手板、金屬手板:
(1)塑膠手板:其原材料為塑膠,主要是一些塑膠產品的手板,比如電視機、顯示器、電話機等等。
(2)硅膠手板:其原材料為硅膠,主要是展示產品設計外形的手板,比如汽車、手機、玩具、工藝品、日用品等等。
(3)金屬手板:其原材料為鋁鎂合金等金屬材料,主要是一些高檔產品的手板, 比如筆記本電腦、高級單放機、MP3播放機、CD機等等。
三)按手板層次
按其所要實現效果,可分為外觀手板,結構手板,功能手板:
(1)外觀手板:主要檢測產品的外觀設計,要求外觀精美,顏色準確,對內部的處理要求不高。
(2)結構手板:主要檢測產品的結構合理性,對于尺寸要求較高,對外觀要求相對較低,國外對這類要求尤為嚴格。
(3)功能手板:要求實現跟真正的產品一樣完全相同的外觀,結構及功能,可以理解為未上市的成品,是要求最高,難度最大的一類手板。
手板制作
(1)檢驗外觀設計
手板不僅是可視的,而且是可觸摸的,他可以很直觀的以實物的形式把設計師的創意反映出來,避免了“畫出來好看而做出來不好看” 的弊端。因此手板制作在新品開發,產品外形推敲的過程中是必不可少的。
(2)檢驗結構設計
因為手板是可裝配的,所以它可直觀的反映出結構的合理與否, 安裝的難易程度。便于及早發現問題,解決問題。
(3)避免直接開模具的風險性
由于模具制造的費用一般很高,比較大的模具價值數十萬乃至幾百萬,如果在開模具的過程中發現結構不合理或其他問題,其損失可想而知。 而手板制作則能避免這種損失,減少開模風險。
(4)使產品面世時間大大提前
由于手板制作的超前性,你可以在模具開發出來之前利用手板作產品的宣傳,甚至前期的銷售、生產準備工作,及早占領市場。
手板(模型)材料
a、ABS(國產、進口、透明、黑色、超高耐溫等)
b、475膠板、電木、塑料王等。
c、POM(賽鋼)、PMMA(亞加力)、PC、PP、PA、BT、PVC等。
d、鋁、銅.其他類合金
f、基它合成材質 尼龍加玻纖 ABS加PC 等。
另手板在國外一般采用3D打印技術制作,是很成熟的市場,手板也可以稱之:首辦,手辦,首板,模型,產品原型等,英語常稱之:prototyype,model.