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医疗设备创新设计之钣金工艺分析
浏览次数:44次 发布日期:2022-06-08
近年来,随着我国医疗设备企业技术进步及配套产业链的成熟,以及医改、分级诊疗、扶持国产设备等国家政策的推动,我国医疗设备行业有望进入高速发展时期。随着医疗信息化产品的推广和普及,使得国内一些企业可以与跨国巨头平分秋色。国内医疗信息化产品正在沿海城市推广,目前正以超过100%的速度递增,也正是在这一领域,国内医疗设备企业、钣金企业以及工业设计公司具有较强的竞争优势。自主创新和替代进口已成为未来国内医疗设备发展的主旋律,于是,医疗设备的造型设计也受到越来越多的关注。

医疗设备造型设计与钣金加工

医疗设备造型设计受到钣金加工方式的约束。目前,市场上通用的钣金加工方式主要有冲压成形、折弯成形、切割、焊接等,钣金加工的材料大多是金属板材。一般来说,在医疗设备造型设计中,设计师更多考虑的是产品的单向弧面,很少考虑双向弧面。因为双向弧面的造型需要开一个冲压模具,这样会导致成本上升。

钣金量产性主要体现在产品一致性上,能满足钣金产品生产一致性的外观设计和结构设计,才算是真正满足市场要求的外观设计。这需要设计公司在产品外观设计、结构设计、工艺选择上达到一个完美的平衡,这点需要设计公司具备丰富的钣金产品设计的经验和积累。有了这些还不够,还需要一家加工能力比较全面的钣金工厂。在钣金厂的选择上和塑胶开模等大批量标准化产品不同,因为每家钣金工厂的设计能力、加工精度及装配水平都有着较大的差别,所以需要慎重对待。

钣金件外观设计
需要注意的是,钣金设计的时候应尽可能用标准弧面,因为在折弯时数据不好控制,一般采取切割圆筒焊接。而就焊接来说,设计师不要把这个焊接想成万能,有一些设计师喜欢在单弧面上切斜角再用直面来封盖,从这个角度来说焊接精度不好控制,而且外观设计上这种做法非常不耐看。
因加工属性导致的造型约束,在医疗设备外观设计的过程中,设计师一般会运用到如下方法:第一,蒙德里安切割方法,这一方法在设计中的运用非常广泛,这要求设计师在平面构成上有一定的功力。第二,叠层法,在运用叠层法的时候,我们是要根据蒙德里安方法结合运用的。通过叠层的处理,使产品看起来透气且有立体感。第三,斜面切割拼接方法,该方法通过直面的斜切来取势,往往这种做法会使产品出现夸张特征。
医疗设备外观设计的色彩搭配也是设计师需要重点考虑的。其实银金色彩的搭配和医疗产品的色彩搭配方式有点接近。一般来说产品不过三色。可能对于钣金产品更刻薄,几乎产品都是一个颜色来点缀的,特别说明黑白不算色。且在银金色彩搭配的时候,设计师应少用大面积应用的方法,而且医疗设备产品的颜色一般来说是低纯度运用,而工业设备的颜色一般是用低纯度且低明度运用。特别说明,这里指的是大多数,因为有的也是可以用浅色调配的,有时候这样的搭配也会很不错。

钣金件结构设计
而在医疗设备产品中,产品内部支撑基本为钣金件。主体结构件中钣金部分主要分承重件、连接件、外框外架和辅助作用件。这些结构件中除连接件多为中厚板之外,其余主要以薄板为主。其材质主要以不锈钢板和铝板为主,还有部分覆铝锌板和冷轧钢板。钣金件在医疗设备中所占比例约为10%~15%,尽管如此,无论在功能方面还是外观工艺方面钣金件还是起着举足轻重的作用。有时候可以很大程度地减少医疗设备生产过程中的成本。 钣金件产品结构设计主要起到三个作用:一是设备的承重件,需要承受主体的重力(包括其在运动过程中产生的力);二是设备的活动连接件,需要根据应用软件的要求进行协调性和一致性运行;三是主体外框架,需要体现柔性硬件的特点。因此,医疗设备的钣金件,需要结合材料学、力学、机械工程学、工业设计等多方面学科进行综合设计,方能满足其功能性和外观工艺要求。

钣金件表面处理工艺设计

产品设计固然重要,但要真正体现医疗设备柔性硬件的特性,必须依赖钣金工艺。所以,医疗设备对钣金件工艺要求比较高,具体体现在:
(1)活动连接件的精密度要求,特别是焊拼接后的连接件。
(2)外框外架的表面外观工艺要求,异形外观成形,焊接打磨一致性。
(3)表面处理要求,除了内部连接件有镀锌或发黑处理外,一般都采用静电喷涂或烤漆(目前逐渐被前者所替代),要求色泽均匀柔和、结合力强、表面无任何瑕疵,而颜色主要以浅色调为主。这些都需要设计师在实际的医疗设备造型设计工作中慎重考虑。

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