我们日常生活中所使用的电子产品须面对恶劣环境,因此在产品设计尤其是结构设计的时候要把使用环境放在工业设计思考的首位。三防设计是电子产品在各种不同的环境中正常运行的重要保证,产品开发研制时即应从电路设计、材料应用、结构设计和工艺技术等诸方面进行系统性的三防设计。

那么三防产品的设计要点都有哪些,结构设计的时候需要注意些什么呢?本文会一一展开介绍。

什么是三防产品设计

“三防”所指的是防水,防尘,防摔。三防产品设计的出发点是通过产品结构设计和材料工艺的综合选用来达到防水、防尘和防摔的目的。其中防水和防尘主要是通过密封处理和特殊材料采用“隔离”的方式,将水和灰尘阻挡在产品之外,使之不影响产品的性能。而防摔主要是通过设计和材料的选用,增加产品的强度、抗摔能力。

三防等级

国际电工委员会(IEC)推荐的IPXX等级标准,在等级标准中,“XX”是两位数字,第一位表示产品防尘、防止外物侵入的等级,第二位表示对液体防护的等级。固体防护等级有7个等级,用0-6分别表示;液体防护等级有9个等级,用0-8分别表示。因此要看一款手持终端的防护等级高低,可以看“IP”之后的两位数字,第一位是固体防护等级,第二位是液体防护等级。

“IPXX”,常用的防护等级有IP65、IP66、IP67,数字越大,防护等级越高。

三防产品的标准  

在绝大部分电子产品的整机设计中,三防设计都是非常关键的,三防等级要求越高,产品设计执行标准就越严格,通常来讲,三防产品设计应符合以下几个标准:

可靠性:产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。

维修性:产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到规定状态的能力。

保障性:装备的设计特性和计划的保障资源满足平时战备完好性和战时利用率要求的能力。

测试性:产品能及时并准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降),并隔离其内部故障的能力。

安全性:产品所具有的不导致人员伤亡、系统毁坏、重大财产损失或不危及人员健康和环境的能力。

环境适应性:装备在其寿命期预计可能遇到的各种环境的作用下能实现其所有预定功能、性能和(或)不被破坏的能力。

因此在三防产品设计中,除了从材料防护和结构防护两方面采取措施外,还应采取工艺防护措施,以进一步提高产品的三防能力。对于工业设计公司而言,这既是机遇也是挑战

三防产品通常在恶劣的环境下使用,产品性能、设计等要求在一般产品之上。与普通的电子产品设计不同,三防产品设计必须要综合考虑产品功能设计、产品外观设计、产品结构设计的各个方面的设计要求,在设计初期产品外观设师,产品硬件工程师、产品结构工程师就应该参与进去,只有确定三防产品的各个技术细节和分工,在设计研发的各个环节综合把关,才能真正达到三防产品设计的要求,生产出符合质量要求和市场需求的成品。

三防电子产品设计
三防电子产品设计

三防产品设计的流程和步骤

由于三防产品的结构和功能的特殊性,所以决定了其产品设计流程与普通电子产品不同,除了流程管控更严格,对相关技术人员的要求更高外,还体现在以下几点。

1.三防产品设计构思

设计团队接到设计任务书后,进行调研分析及亲自体验。找到现有产品的不足,确定区域市场和使用对象、使用环境,产品层次定位,产品成本控制,加工制造的实施性等综合考量和评估。设计团队多方位的沟通,取舍与平衡下,我们建议结构工程师需要把产品结构设计将来可能遇见的问题先提出来,避免ID设计师设计的作品难以完成结构设计或生产成本过高。

2.三防产品草图绘制

三防产品设计思路定稿了,ID设计师要把思路转换成草图。天马行空、包罗万象成为产品设计师绘制草图的素材来源,让产品设计师绘制草图一气呵成,一堆惟妙惟肖的作品,客户看了也心悦诚服。美妙的创意就在这个阶段淋漓尽致呈现给客户。

3.三防产品外观设计

产品设计师运用三维软件,把草图精雕细琢,赋予颜色、材质、工艺等,着重思考加工可行性,成本花费,产品的蓝图明了突出,成品的缩影显而易见了。这就是我们常说的外观设计.

4.三防产品结构设计

三防产品结构设计成败决定用户体验,好看并且好用才是趋于完美的设计,三防产品结构工程师的重要性不言而喻。结构工程师连接产品到用户的桥梁,体验感极致的产品结构工程师需要顾及到方方面面。电子元器件的堆叠、模具成本、生产装备每个环节都是不能跨越。那么,产品结构设计工程师的能力和经验来不得半点滥竽充数,有丰富经验的结构设计工程师更有把握做好结构。

5.三防产品结构样机制作

结构样机用来检验三防产品设计的合理性和功能性,像这类三防产品,应该做三次结构样机,每一次样机检验目的都不同,如果没经历过,也不用感到惊讶,研发的过程精益求精,避免后期模具生产大麻烦。

6.三防产品模具制造及量产

三防产品设计到产品化的最后环节,模具厂的选择艰难和纠结,因为选择性广,做决定难。模具厂要结构工程师紧密配合,每次试模都要去实际工厂监督和处理一些棘手的问题,最少经历二次试模,复杂的产品要三次试模,一次次都充满艰辛,每一款产品都要经过千锤百炼。最后才可以量产。

以上的内容就是三防产品设计的流程和步骤,由我司的结构设计总监整理。三防产品设计的每一个环节都要细节化,精准化,这样才能设计出值得消费者信赖的产品,为人类共同创造更加高效、舒适、安全、健康的生活.

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