Как построить прототип водяного фильтра: пошаговое доказательство концепции

Водяной фильтр удаляет или снижает примеси воды с помощью механического барьера, химического процесса или биологического процесса.

Вы могли видеть в телешоу, как английский авантюрист Бер Гриллс однажды использовал древесный уголь в качестве фильтра для устранения вредных примесей в воде в дикой природе. Я бы сказал, что использование угля — это комбинация использования механических барьеров и биологических процессов.

Создание нового водяного фильтра

В современном обществе водяной фильтр — очень распространенный продукт, и рынок практически насыщен. Вероятно, очень сложно создать новый водяной фильтр, который выделится среди так многих других водяных фильтров.

Например, Илон Маск и Tesla, сегодня, когда мы думаем о Tesla, это абсолютная история успеха. Илон Маск стал самым богатым человеком в мире, частично благодаря успеху Tesla. До рождения Tesla на рынке уже было много автомобилей на топливе. Большинство потребителей были довольны тем, что они могли получить. Хотя автомобили — зрелые продукты, электрические автомобили — нет. Если вы посмотрите на факты и посмотрите интервью Илона Маска с «60 Minutes», где он почти расплакался, вы узнаете, как сложно создать новый продукт. Настолько умный и оптимистичный Илон, были времена, когда Tesla была на грани краха. Однако, вопреки всем шансам, Tesla и Илон Маск преуспели, даже когда кумиры Илона не верили в него.

Что я пытаюсь сказать, это то, что, возможно, создание нового продукта никогда не легко. Оно всегда полно препятствий и всегда требует много тяжелой работы — как и производственная отрасль. Помимо хороших идей, чертежей и процессов, нам также нужны вдохновляющие фигуры, как Илон Маск, чтобы мотивировать наши внутренние себя.

Как производитель прототипов, мы могли видеть, что «умные технологии» — это весь гул в текущие годы. Если вы хотите создать новый водяной фильтр, вы можете попробовать разработать умный водяной фильтр.

Мы могли бы сделать концептуальный прототип, чтобы доказать вашу идею, независимо от пластиковых или металлических компонентов. Мы даже предлагаем практические предложения перед запуском в опытное и массовое производство.

Кейс-стади — строительство прототипа водяного фильтра

Клиент обратился к нам о изготовлении водяного фильтра, который мог бы содержать около 10 галлонов воды. Большинство компонентов должны быть из прозрачного поликарбоната в производстве, но материал прототипа может быть любым прозрачным пластиком. Клиент хочет сделать прототип максимально дешево. Кроме того, главная цель изготовления прототипа — проверить, работает ли водяной фильтр или нет, эстетика его не так важна.

О материалах

Доступные материалы для прозрачных прототипов: бесцветный поликарбонат, бесцветный акрил для CNC-обработки, бесцветный полиуретан для вакуумного литья и бесцветная фоточувствительная смола для стереолитографии (3D-печати).

Соображения

Бесцветный PC/PMMA обычно используются, когда эстетические требования высоки, или деталь должна быть протестирована оптически, например, автомобильные линзы, особенно детали PMMA, они могут иметь шероховатость поверхности Ra 0,025-0,05 мкм. Однако иногда, когда деталь слишком велика для CNC-станков, эта деталь должна быть разделена и склеена. Хотя прозрачные детали PC/PMMA, склеенные УФ-клеем, почти не влияют на эстетику детали, когда речь идет о деталях, которые должны держать воду, склеенная область может быть недостаточно прочной. Чтобы выдержать деталь, держащую воду, лучше сделать деталь цельной.

Для прототипа водяного фильтра: Вакуумное литье или 3D-печать

Бесцветный полиуретан, используемый для вакуумного литья, также идеальный способ сделать прозрачную деталь. Вакуумно-литой прозрачный элемент может быть сделан почти оптически прозрачным. Мы используем много этого материала и процесса для изготовления автомобильных линз. Вакуумное литье также называется силиконовым формовоанием. Силиконовая форма в одном процессе вакуумного литья может быть повторно использована около 15 раз, что означает, что со второй детали до пятнадцатой не будет затрат на форму. Поэтому вакуумное литье часто является наиболее экономичным методом, когда количество выше 2 и меньше 100 штук. Поскольку клиенту нужен только 1 прототип и он хочет, чтобы он был максимально дешевым, вакуумное литье не лучший метод здесь.

Другой способ сделать прозрачный прототип — стереолитография (3D-печать). Единственный доступный материал — фоточувствительная смола. В общем, 3D-печать может делать довольно большие детали. В этом случае, если использовать 3D-печать, компоненты не нужно будет разделять на несколько частей и клеить. Компоненты могут быть напечатаны как цельные, в отличие от метода CNC-обработки, в котором большинство компонентов придется разделять и клеить, и есть некоторые области, которые фрезы CNC не могли бы достичь. Прозрачные детали, сделанные 3D-печатью, будут гораздо менее прозрачными, чем детали из полиуретана и PC/PMMA, иногда внутри прозрачных деталей могут возникать пузырьки во время процесса. После расчета мы обнаружили, что метод 3D-печати — самый дешевый. Клиент в конечном итоге выбрал этот метод.

После того как компоненты водяного фильтра были сделаны 3D-печатью, клиент собрал их, и это работало как ожидалось. Клиент рассматривает возможность перехода к массовому производству водяного фильтра.