第 02 篇 · 研发试制

什么样的零件适合3D打印?② 研发试制:产品还没定型,怎样先做出实物?

介绍研发试制样件可支持的外观、装配与空间检查,以及功能验证前仍需确认的条件。

新产品开发时,电脑里的三维模型看起来已经很完整,但真正拿到手里,可能又是另一回事。

外壳握起来是否舒服?按钮位置是否合理?几个零件装在一起会不会干涉?设备内部空间够不够?

这些问题,有时只看屏幕很难发现。

在合适的研发项目中,3D打印可以帮助设计团队较早获得实物样件。

显示外壳模型的电脑与工作台上的外壳样件和量具
图02-1|研发试制中的模型、样件与测量场景,画面不代表样件已经通过功能或性能验证。AI应用示意,非真实客户案例。

一、先做样件,可以验证什么?

外观与尺寸感受

把设计变成实物后,可以观察整体比例、表面造型和握持感,也能直观比较不同设计方案。

装配与空间关系

例如控制盒外壳、传感器安装罩、设备面板等,可以制作样件,检查安装孔、接口位置和内部空间。

设计修改

如果发现按钮位置不合适、装配间隙不足,可以修改模型,再制作新的版本进行比较。

这些验证不一定需要等待最终量产工艺确定后才开始。

手持式外壳的外观与握持造型样件
图02-2|用于观察外观比例和握持造型的概念样件,不代表最终产品或已完成的人机工程验证。AI应用示意,非真实客户案例。

二、一次试制不成功,是不是浪费了?

不一定。

研发阶段制作样件的目的,本来就包括发现问题。

例如第一次样件发现线缆出口位置不合理,第二次调整开孔;试装后又发现盖板拆装不方便,再修改固定方式。

每次修改都有明确目标,样件就能帮助设计逐步完善。

不过,样件需要做好版本区分,避免把旧版本误当成最终设计。

多组外壳和盖板样件与卡尺
图02-3|不同外壳版本的装配与尺寸检查示意,实际结论需依据图纸、测量和验收记录。AI应用示意,非真实客户案例。

三、样件能装上,就说明产品合格了吗?

不能这样判断。

外观样件、装配样件和功能验证样件的目的不同。

一次试装可为当前版本的部分尺寸和空间关系提供初步证据,但仍需按图纸、测量和后续试验确认。

如果需要进行功能试验,应另行确认材料、结构、试验条件和使用风险。

两种桌面控制面板外壳样件
图02-4|控制面板外壳的外观与版本比较示意,不代表已经通过电气、耐温或长期使用验证。AI应用示意,非真实客户案例。

四、研发项目怎样开始沟通?

可以先说明样件的使用环境、关键要求和计划采用的验收方法。需要提供三维模型、二维图纸或产品草图时,应先确认有权提供,并通过已确认的资料接收和保密方式传递。

更重要的是告诉我们:这次做样件,最想验证什么?

是外观、装配、空间,还是某项具体功能?

明确验证目标,才能进一步讨论样件的制作方式。

本文中的研发应用为通用示例,不代表样件已经具备最终产品性能。