研究LED球泡燈的工業(yè)設(shè)計(jì)

時(shí)間:2022-12-13 03:46:10

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研究LED球泡燈的工業(yè)設(shè)計(jì)

一、創(chuàng)意“原點(diǎn)”與創(chuàng)新理念的提出

通過對(duì)現(xiàn)有的LED球泡燈及傳統(tǒng)光源球泡燈的調(diào)研、分析及比較,其實(shí)已經(jīng)比較清楚地得到了一些創(chuàng)意的突破口,但是還是要在進(jìn)行頭腦風(fēng)暴之前,去挖掘更深層次、最簡化的創(chuàng)意“原點(diǎn)”。創(chuàng)意“原點(diǎn)”是指設(shè)計(jì)創(chuàng)意的出發(fā)點(diǎn),是最原始、最直接的出發(fā)點(diǎn)。公元14世紀(jì)英國奧卡姆的威廉提出了“思維經(jīng)濟(jì)原則”,這個(gè)原則被后人稱為奧卡姆剃刀原理,這個(gè)原理概括起來說就是“如無必要,勿增實(shí)體”,應(yīng)用到設(shè)計(jì)領(lǐng)域,就要求設(shè)計(jì)構(gòu)思中寧愿簡單不要復(fù)雜。不必要的元素會(huì)降低設(shè)計(jì)效率,增加不可預(yù)料結(jié)果的幾率;不必要的分量,無論是生理的、直觀的還是感知的,都會(huì)降低性能。在全面的市場及用戶的研究與分析基礎(chǔ)上,運(yùn)用自由構(gòu)想法、系統(tǒng)構(gòu)想法及類比構(gòu)想法等產(chǎn)品設(shè)計(jì)構(gòu)思方法提出創(chuàng)意“原點(diǎn)”:光、自由。創(chuàng)意“原點(diǎn)”的導(dǎo)出。圍繞“光”與“自由”這一創(chuàng)意“原點(diǎn)”,會(huì)得到幾個(gè)創(chuàng)新理念。

由“自由”這個(gè)創(chuàng)意“原點(diǎn)”可以知道,用戶對(duì)設(shè)計(jì)有參與的欲望,所以用戶體驗(yàn)是需要追求的另一個(gè)設(shè)計(jì)理念。再次,從上文提到的led球泡燈及傳統(tǒng)光源球泡燈的優(yōu)缺點(diǎn)來看,用戶對(duì)“光”的需求是開放式的,所以全角度發(fā)光是第三個(gè)設(shè)計(jì)理念。由此提出LED球泡燈設(shè)計(jì)的創(chuàng)新理念:情感化的隨意組合式的全角度LED球泡燈。這一理念解決了很多現(xiàn)實(shí)問題:一是緊跟設(shè)計(jì)的潮流,關(guān)注用戶深層次的情感需求;二是抓住用戶追求“自由”的心理,可以簡單DIY自己的照明燈具(包括調(diào)整發(fā)光亮度與顏色);三是打破現(xiàn)有產(chǎn)品發(fā)光角度小,不能完全替代傳統(tǒng)照明的局限。

二、創(chuàng)意設(shè)計(jì)

基于這幾個(gè)設(shè)計(jì)理念完成的創(chuàng)意設(shè)計(jì)方案效果,,方案的特點(diǎn)具體包括以下幾點(diǎn):(1)模塊化設(shè)計(jì),可以隨意增加和減少模塊增大或減少功率,也可以搭配不同的色溫模塊,帶來全新的用戶體驗(yàn);(2)全角度發(fā)光,采用外圍燈珠發(fā)光、內(nèi)部散熱的全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),打破傳統(tǒng)的大面積散熱片外露、平面燈珠發(fā)光而導(dǎo)致的發(fā)光角度小的束縛;(3)散熱器內(nèi)置,防止散熱器外露而導(dǎo)致觸碰燙傷;(4)成本低。,合批量化生產(chǎn),使成本降至最低。

三、整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

創(chuàng)意設(shè)計(jì)效果圖確定后,就到了整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這是如何實(shí)現(xiàn)、完善效果圖方案的關(guān)鍵步驟。整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)LED照明產(chǎn)品研發(fā)非常重要,它需要解決散熱、材料、模具、裝配等問題,所以有時(shí)在這個(gè)階段會(huì)對(duì)前期的創(chuàng)意方案進(jìn)行修改與調(diào)整。從大的方面來看,總體布置圖是必不可少的,總體布置圖的作用是確定關(guān)鍵零部件的形狀、大小及位置等。如果發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵零部件有干涉,那么需要調(diào)整創(chuàng)意效果圖,以滿足結(jié)構(gòu)需要。產(chǎn)品的總體布置,比較可以發(fā)現(xiàn)創(chuàng)意效果已做修改。選擇散熱系統(tǒng)是整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,這個(gè)散熱系統(tǒng)既要滿足創(chuàng)意造型方案,又要具有很好的散熱性能,還要盡可能的節(jié)省材料。散熱系統(tǒng)的散熱性能好的話,可以解決LED壽命短、系統(tǒng)光效較低、光衰快等一系列問題,對(duì)延長LED的壽命和提高發(fā)光效率有至關(guān)重要的作用。設(shè)計(jì)中通過對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的研究分析,獲得幾種可行方案,并對(duì)這些方案進(jìn)行比較。

超薄鋁片連接組合形成的散熱器由于重量輕,所以熱容量小,但是它與空氣接觸面積(散熱面積)大,對(duì)流能力強(qiáng)。雖然超薄鋁片連接組合形成的散熱器連接工藝復(fù)雜,但是經(jīng)過多次工藝設(shè)計(jì)與試制,解決了存在的問題。綜合各方面因素最終選擇超薄鋁片連接組合形成的散熱系統(tǒng),它耗材少,整體成本大幅下降,大大拉近了LED產(chǎn)品與傳統(tǒng)光源產(chǎn)品的價(jià)格差距。確定了散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì),接下來就是設(shè)計(jì)其他的零部件及安裝結(jié)構(gòu)并按照總體布置圖組合安裝,在UG等三維軟件中進(jìn)行虛擬裝配。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要了解很多東西,包括使用的材料、涉及到的加工工藝及裝配工藝,包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)的巧妙連接或某些特殊防護(hù)(如防水、防爆等)處理,包括不同材料熱膨脹系數(shù)不同的連接結(jié)構(gòu)處理、整體結(jié)構(gòu)對(duì)散熱對(duì)流的影響等。最終定型的整體結(jié)構(gòu),最終的產(chǎn)品效果。

四、結(jié)語

模塊化全角度的LED球泡燈設(shè)計(jì),運(yùn)用了“工業(yè)設(shè)計(jì)先行”的研發(fā)方式,獲得了較好的設(shè)計(jì)效果,并得到了企業(yè)及用戶的認(rèn)可與好評(píng)。著名科學(xué)家楊振寧曾說過:“21世紀(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)的世紀(jì),一個(gè)不重視工業(yè)設(shè)計(jì)的國家將成為明日的落伍者?!币羁陶J(rèn)識(shí)到,只注重技術(shù)的創(chuàng)新而非工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的產(chǎn)品,最終是不能得到用戶的親睞和喜愛的,所以產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)先導(dǎo)入工業(yè)設(shè)計(jì),再尋找并運(yùn)用各種技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。

作者:陳永航單位:五邑大學(xué)