工業(yè)手板制作是制造業(yè)中用于驗證產(chǎn)品設計、結構、功能及工藝可行性的關(guān)鍵步驟，尤其在機械、設備、汽車(chē)、電子等領(lǐng)域至關(guān)重要。以下是工業(yè)手板制作的詳細流程、工藝選擇及注意事項：

一、工業(yè)手板的定義與作用

定義：工業(yè)手板是通過(guò)加工工藝（如CNC、3D打印、鈑金等）制作的實(shí)物模型，用于驗證產(chǎn)品設計的合理性。

作用：

驗證外觀(guān)、裝配、功能、結構強度等；

提前發(fā)現設計缺陷，降低量產(chǎn)風(fēng)險；

用于參展、客戶(hù)展示或小批量定制。

二、工業(yè)手板制作的流程

1. 需求分析

明確手板的用途（驗證結構、裝配、功能等）。

確定材料（金屬/塑料）、尺寸、精度、數量、表面處理要求。

評估預算和周期。

2. 3D建模與數據準備

使用CAD軟件（SolidWorks、UG、Catia等）設計三維模型。

導出通用格式文件（STP、IGS、STL等），供后續加工使用。

3. 工藝選擇

根據設計需求、材料、精度、成本等因素選擇工藝：

CNC加工：高精度金屬/塑料零件（如鋁合金、不銹鋼）。

金屬3D打印：復雜結構或傳統加工難以實(shí)現的零件（如鈦合金、不銹鋼）。

鈑金加工：金屬外殼、支架、機箱等。

硅膠復模：小批量復制（需先有原型）。

注塑手板：塑料零件的小批量生產(chǎn)（需開(kāi)模）。

4. 加工與制作

CNC加工：

編程（CAM軟件生成刀具路徑）；

裝夾材料（如鋁塊、鋼塊）；

切削加工（銑削、車(chē)削、鉆孔等）。

3D打印：

切片（設置層厚、填充密度等參數）；

打?。?shù)脂、金屬或尼龍材料）。

鈑金加工：

激光切割 → 折彎 → 焊接/鉚接。

5. 后處理

表面處理：拋光、噴砂、電鍍、陽(yáng)極氧化、噴漆等。

裝配：將多個(gè)零件組裝成完整模型，驗證裝配關(guān)系。

質(zhì)檢：使用卡尺、千分尺、三坐標測量?jì)x等檢測尺寸和公差。

6. 測試與優(yōu)化

通過(guò)手板進(jìn)行功能測試（如機械傳動(dòng)、密封性、耐壓性等）。

根據測試結果反饋設計，優(yōu)化3D模型并重新制作（如有必要）。

三、工業(yè)手板常用工藝對比

工藝	精度	材料	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)	適用場(chǎng)景
CNC加工	±0.05mm	鋁合金、不銹鋼、銅等	高精度、表面好、材料多樣	成本高、薄壁結構受限	機械零件、精密組件、設備外殼
金屬3D打印	±0.1mm	不銹鋼、鈦合金、鋁合金	復雜結構、無(wú)需模具	表面粗糙、成本高	復雜零件、航空航天、醫療器材
鈑金加工	±0.1mm	冷軋鋼板、不銹鋼板	成本低、效率高、適合薄壁結構	厚度受限、復雜曲面難實(shí)現	金屬外殼、機箱、支架
硅膠復模	±0.2mm	環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯等	低成本、適合小批量復制	精度低、需先有原型	簡(jiǎn)單結構零件、外觀(guān)件
注塑手板	±0.2mm	ABS、PC、尼龍等	適合塑料零件、可小批量生產(chǎn)	需開(kāi)模、成本高、周期長(cháng)	塑料外殼、電子產(chǎn)品

四、工業(yè)手板制作的關(guān)鍵點(diǎn)

1. 材料選擇

金屬材料：鋁合金（輕便、易加工）、不銹鋼（高強度、耐腐蝕）、鈦合金（輕且強度高）。

塑料材料：ABS（通用塑料）、PC（透明、耐沖擊）、尼龍（耐磨、吸濕性）。

根據產(chǎn)品用途選擇材料，例如：

承重部件：選擇高強度金屬（如鋁合金、鋼）；

外觀(guān)件：選擇易拋光或電鍍的材料（如ABS、鋁合金）。

2. 精度控制

根據用途確定精度等級：

裝配測試：精度要求高（±0.05mm）；

外觀(guān)驗證：精度要求較低（±0.1mm~±0.2mm）。

選擇合適的加工工藝（如CNC加工或金屬3D打?。?。

3. 表面處理

功能性處理：陽(yáng)極氧化（防腐蝕）、電鍍（導電性）、氮化（耐磨性）。

美觀(guān)性處理：拋光、噴砂、噴漆、絲?。俗OGO或文字）。

根據設計要求選擇處理工藝，例如：

機械設備零件：陽(yáng)極氧化或噴砂；

外觀(guān)件：拋光或電鍍。

4. 裝配與測試

將多個(gè)手板零件組裝成完整模型，驗證裝配關(guān)系和功能性。

測試內容包括但不限于：

機械傳動(dòng)（齒輪、軸承等）；

密封性（防水、防塵）；

耐壓性（壓力測試）；

環(huán)境適應性（高溫、低溫、震動(dòng)測試）。

5. 成本與時(shí)間平衡

CNC加工和金屬3D打印精度高但成本高，適合關(guān)鍵零件；

鈑金加工和硅膠復模成本低，適合外觀(guān)件或非承重結構。

根據項目階段選擇工藝：

初期驗證：3D打印或低精度工藝；

最終確認：CNC加工或注塑。

五、工業(yè)手板的應用案例

機械零件驗證：

通過(guò)CNC加工制作齒輪箱手板，測試傳動(dòng)系統的穩定性和噪音。

設備外殼設計：

使用鈑金加工制作工業(yè)設備外殼手板，驗證裝配結構和散熱性能。

復雜結構原型：

通過(guò)金屬3D打印制作航空航天零件手板，驗證輕量化設計和強度。

小批量定制：

利用硅膠復模制作定制化金屬銘牌或特殊配件。

六、總結

工業(yè)手板制作是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中不可或缺的環(huán)節，其核心在于根據需求選擇合適的工藝、材料和精度等級。建議與專(zhuān)業(yè)的手板廠(chǎng)合作，明確技術(shù)要求和交付標準，以確保手板的質(zhì)量和實(shí)用性。