醫療設備創新設計之鈑金工藝分析
瀏覽次數:542次 發布日期:2022-06-08
近年來,隨著我國醫療設備企業技術進步及配套產業鏈的成熟,以及醫改、分級診療、扶持國產設備等[敏感詞]政策的推動,我國醫療設備行業有望進入高速發展時期。隨著醫療信息化產品的推廣和普及,使得國內一些企業可以與跨國巨頭平分秋色。國內醫療信息化產品正在沿海城市推廣,目前正以超過100%的速度遞增,也正是在這一領域,國內醫療設備企業、鈑金企業以及工業設計公司具有較強的競爭優勢。自主創新和替代進口已成為未來國內醫療設備發展的主旋律,于是,醫療設備的造型設計也受到越來越多的關注。
醫療設備造型設計與鈑金加工
醫療設備造型設計受到鈑金加工方式的約束。目前,市場上通用的鈑金加工方式主要有沖壓成形、折彎成形、切割、焊接等,鈑金加工的材料大多是金屬板材。一般來說,在醫療設備造型設計中,設計師更多考慮的是產品的單向弧面,很少考慮雙向弧面。因為雙向弧面的造型需要開一個沖壓模具,這樣會導致成本上升。
鈑金量產性主要體現在產品一致性上,能滿足鈑金產品生產一致性的外觀設計和結構設計,才算是真正滿足市場要求的外觀設計。這需要設計公司在產品外觀設計、結構設計、工藝選擇上達到一個完美的平衡,這點需要設計公司具備豐富的鈑金產品設計的經驗和積累。有了這些還不夠,還需要一家加工能力比較全面的鈑金工廠。在鈑金廠的選擇上和塑膠開模等大批量標準化產品不同,因為每家鈑金工廠的設計能力、加工精度及裝配水平都有著較大的差別,所以需要慎重對待。
鈑金件外觀設計
需要注意的是,鈑金設計的時候應盡可能用標準弧面,因為在折彎時數據不好控制,一般采取切割圓筒焊接。而就焊接來說,設計師不要把這個焊接想成[敏感詞],有一些設計師喜歡在單弧面上切斜角再用直面來封蓋,從這個角度來說焊接精度不好控制,而且外觀設計上這種做法非常不耐看。
因加工屬性導致的造型約束,在醫療設備外觀設計的過程中,設計師一般會運用到如下方法:[敏感詞],蒙德里安切割方法,這一方法在設計中的運用非常廣泛,這要求設計師在平面構成上有一定的功力。第二,疊層法,在運用疊層法的時候,我們是要根據蒙德里安方法結合運用的。通過疊層的處理,使產品看起來透氣且有立體感。第三,斜面切割拼接方法,該方法通過直面的斜切來取勢,往往這種做法會使產品出現夸張特征。
醫療設備外觀設計的色彩搭配也是設計師需要重點考慮的。其實銀金色彩的搭配和醫療產品的色彩搭配方式有點接近。一般來說產品不過三色??赡軐τ阝k金產品更刻薄,幾乎產品都是一個顏色來點綴的,特別說明黑白不算色。且在銀金色彩搭配的時候,設計師應少用大面積應用的方法,而且醫療設備產品的顏色一般來說是低純度運用,而工業設備的顏色一般是用低純度且低明度運用。特別說明,這里指的是大多數,因為有的也是可以用淺色調配的,有時候這樣的搭配也會很不錯。
鈑金件結構設計
而在醫療設備產品中,產品內部支撐基本為鈑金件。主體結構件中鈑金部分主要分承重件、連接件、外框外架和輔助作用件。這些結構件中除連接件多為中厚板之外,其余主要以薄板為主。其材質主要以不銹鋼板和鋁板為主,還有部分覆鋁鋅板和冷軋鋼板。鈑金件在醫療設備中所占比例約為10%~15%,盡管如此,無論在功能方面還是外觀工藝方面鈑金件還是起著舉足輕重的作用。有時候可以很大程度地減少醫療設備生產過程中的成本。
鈑金件產品結構設計主要起到三個作用:一是設備的承重件,需要承受主體的重力(包括其在運動過程中產生的力);二是設備的活動連接件,需要根據應用軟件的要求進行協調性和一致性運行;三是主體外框架,需要體現柔性硬件的特點。因此,醫療設備的鈑金件,需要結合材料學、力學、機械工程學、工業設計等多方面學科進行綜合設計,方能滿足其功能性和外觀工藝要求。
鈑金件表面處理工藝設計
產品設計固然重要,但要真正體現醫療設備柔性硬件的特性,必須依賴鈑金工藝。所以,醫療設備對鈑金件工藝要求比較高,具體體現在:
(1)活動連接件的精密度要求,特別是焊拼接后的連接件。
(2)外框外架的表面外觀工藝要求,異形外觀成形,焊接打磨一致性。
(3)表面處理要求,除了內部連接件有鍍鋅或發黑處理外,一般都采用靜電噴涂或烤漆(目前逐漸被前者所替代),要求色澤均勻柔和、結合力強、表面無任何瑕疵,而顏色主要以淺色調為主。這些都需要設計師在實際的醫療設備造型設計工作中慎重考慮。