手板(行業用語)

通常剛研發或設計完成的產品均需要做手板（prototype），手板是驗證產品可行性的第一步，是找出設計產品的缺陷、不足、弊端最直接且有效的方式，從而對缺陷進行針對性的改善，直至不能從個別手板樣中找出不足。至此，通常還需要進行小量的試產進而找出批量里的不足以改善。設計完成產品一般不能做到很完美，甚至無法使用，直接生產一旦有缺陷將全部報廢，大大浪費人力和物力和時間；而手板一般情況是少數的樣品，製作周期短，損耗人力物力少，很快地找出產品設計的不足進而改善，為產品定型量產提供充足的依據。

基本介紹

• 中文名：手板
• 外文名：prototype
• 專業術語：樣件、驗證件、樣板、等比例模型
• 分類：手工手板和數控手板
• 材質分類：PMMA、PC、PP、PA、BT、PVC等
• 加工工藝：手工製作手板和數控手板
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概念

”手板“屬於地方性行業用語，專業術語稱之為：“樣件、驗證件、樣板、等比例模型等等！”通俗點講，產品在定型前少量製造的驗證樣件。

需要模具生產的產品，手板就是在沒有開模具的前提下，根據產品外觀圖紙或結構圖紙先做出的一個或幾個，用來檢查外觀或結構合理性的功能樣板。手板在不同的地方亦稱為首板（廣東叫法）。

沿革

早期的手板因為受到各種條件的限制，主要表現在其大部分工作都是用手工完成的，使得做出的手板工期長而很難嚴格達到外觀和結構圖紙的尺寸要求，因而其檢查外觀或結構合理性的功能也大打折扣。

隨著科技的進步，CAD和CAM技術的快速發展,為手板製造提供了更加好的技術支持，使得手板的精確成為可能。另一方面，隨著社會競爭的日益激烈，產品的開發速度日益成為競爭的主要矛盾，而手板製造恰恰能有效地提高產品開發的速度。

正是在這種情況下，手板製造業便脫穎而出，成為一個相對獨立的行業而蓬勃發展起來。

分類

按製作手段分

手板按照製作的手段分，可分為手工手板和數控手板：

（1）手工手板：其主要工作量是用手工完成的。

（2）數控手板：其主要工作量是用數控工具機完成的，而根據所用設備的不同，又可分為雷射快速成形 (RP, Rapid Prototyping)手板和加工中心（CNC）手板。

A： SLA手板：主要是用雷射快速成型技術生產出來的手板。

B： CNC手板：主要是用加工中心生產出來的手板。

RP手板同CNC手板相比較各有千秋：

RP手板的優點主要表現在它的快速性上，但是它主要是通過 堆積技術成型，因而RP手板一般相對粗糙，而且對產品的壁厚有一定要求，比如說壁厚太薄便不能生產。

CNC手板的優點體現在它能非常精確的反映圖紙所表達信息，而且CNC手板表面質量高，尤其在其完成表面噴塗和絲印後，甚至比開模具後生產出來的產品還要光彩照人。 因此，CNC手板製造愈來愈成為手板製造業的主流。

按所用材料分

手板按照製作所用的材料，可分為塑膠手板、矽膠手板、金屬手板、油泥手板：

（1）塑膠手板：其原材料為塑膠，主要是一些塑膠產品的手板，比如電視機、顯示器、電話機等等。

（2）矽膠手板：其原材料為矽膠，主要是展示產品設計外形的手板，比如汽車、手機、玩具、工藝品、日用品等等。

（3）金屬手板：其原材料為鋁鎂合金等金屬材料，主要是一些高檔產品的手板， 比如筆記本電腦、高級單放機、MP3播放機、CD機等等。

（4）油泥手板：其原料為油泥，俗稱泥雕手板，主要用於產品外觀設計和開發，在產品開發初期泥雕師傅根據自己的想像力或者圖片來用油泥做模型，然後在根據油泥模型來確定外觀，不過目前油泥手板被freeform代替了很多。

三）按手板層次

按其所要實現效果，可分為外觀手板，結構手板，功能手板：

（1）外觀手板：主要檢測產品的外觀設計，要求外觀精美，顏色準確，對內部的處理要求不高。

（2）結構手板：主要檢測產品的結構合理性，對於尺寸要求較高，對外觀要求相對較低，國外對這類要求尤為嚴格。

（3）功能手板：要求實現跟真正的產品一樣完全相同的外觀，結構及功能，可以理解為未上市的成品，是要求最高，難度最大的一類手板。

材質分類

a、ABS(國產、進口、透明、黑色、超高耐溫等)

b、475膠板、電木、塑膠王等。

c、POM(賽鋼)、PMMA(亞加力)、PC、PP、PA、BT、PVC等。

d、鋁、銅.其他類合金

另手板在國外一般採用3D列印技術製作，是很成熟的市場，手板也可以稱之：首辦，手辦，首板，模型等，英語常稱之：prototype,model.

加工工藝

手板製作方式有手工製作手板和數控手板。在早期，沒有相應的設備，數控技術落後，手板製作主要靠手工完成，材料、工藝都有很大的局限性。很少有純手工手板了。數控手板精度較高，自動化程度高，做出來的手板能體現批量生產產品的效果，後期輔以細節部分手工打磨等工序，所以當前手板製作多數是用數控加工的方法。

模型製作

（1）檢驗外觀設計

手板不僅是可視的，而且是可觸摸的，他可以很直觀的以實物的形式把設計師的創意反映出來，避免了“畫出來好看而做出來不好看” 的弊端。因此手板製作在新品開發，產品外形推敲的過程中是必不可少的。

（2）檢驗結構設計

因為手板是可裝配的，所以它可直觀的反映出結構的合理與否， 安裝的難易程度。便於及早發現問題，解決問題。

（3）避免直接開模具的風險性

由於模具製造的費用一般很高，比較大的模具價值數十萬乃至幾百萬，如果在開模具的過程中發現結構不合理或其他問題，其損失可想而知。 而手板製作則能避免這種損失，減少開模風險。

（4）使產品面世時間大大提前

由於手板製作的超前性，你可以在模具開發出來之前利用手板作產品的宣傳，甚至前期的銷售、生產準備工作，及早占領市場。

加工方法

數控手板按加工方法分為雷射快速成型(SLA/SLS)和CNC加工兩種，兩者各有其專門的加工材料。

1、雷射快速成型(SLA/SLS)

雷射快速成型由原材料的不同分為SLA和SLS兩種。

SLA是採用立體雕刻(Stereolithography)原理的一種工藝，又稱光敏樹脂選擇性固化，是最早出現的一種快速成型技術。過程是：在樹脂槽中盛滿液態光敏樹脂，它在紫外雷射束的照射下會快速固化。成型過程開始時，可升降的工作檯處於液面下一個截面層厚的高度，聚焦後的雷射束，在計算機的控制下，按照截面輪廓的要求，沿液面進行掃描，使被掃描區域的樹脂固化，從而得到該截面輪廓的樹脂薄片。然後，工作檯下降一層薄片的高度，已固化的樹脂薄片就被一層新的液態樹脂所覆蓋，以便進行第二層雷射掃描固化，新固化的一層牢粘結在前一層上，如此重複，直到整個產品成型完畢。最後進行清洗、去處支撐、二次固化以及表面光潔處理等。

光敏樹脂選擇性固化快速成型技術適合於製作中小形工件，能直接得到樹脂或類似工程塑膠的產品。SLA快速原型的手板表面質量較好、系統解析度高、成型精度較高。

SLS的加工方法與SLA技術相似，但用粉末原料取代了液態光聚合物，並以一定的掃描速度和能量作用於粉末材料。在成形過程中，雷射參數以及粉末的特性和燒結氣氛是影響燒結成形質量的重要因素。SLS快速原型能生產最硬的手板，而且可以採用多種原料，例如絕大多數工程用塑膠、蠟、金屬、陶瓷等，零件的構建速度高，無需對零件進行後矯正，無需設計和構造支撐。

2、CNC快速成型

CNC在機械加工業用處廣泛，技術相對成熟。用於手板加工。效果以及精度也非常好，首先考慮的手板加工手段。

生產管理

管理特點

手板在中國得到了快速發展，生產所需機器設備都已十分先進，大多數的手板生產企業管理還停留在手工管理上，從接單-下單-編程-CNC加工-手工後處理-品檢-出貨 ，每一個定單都是一張紙走全程。一套定單所涉及到的數據並不能在一張紙上表達清楚。機器設備並沒有和先進的管理方式接合到一起去，由於手板產品都是非標產品，生產過程中的材料浪費，效率低下已經不適合手板企業在同行業中的競爭。

管理方式

個別手板企業的經營者已發現，手板企業創大必須有好的管理方式：ISO的實施、高素質的員工隊伍、先進的加工製造設備再加上先進的管理解決方案，從客戶管理、業務管理、項目管理、跟單管理、編程管理、CNC管理、刀具管理、Sla管理、品質管理、倉庫管理、客戶反饋管理、財務管理等全方位管理，精細化到每一個零件，每一個加工刀路，跟單人員可以實時跟進生產時度，市面上已經專門針對手板行業生產特點開發出的管理軟體，在行業內部已經得到推廣，為中小手板企業的發展起到了很大的推廣作用。

手板行業是最適合系統管理的行業，可以把企業內電腦的整體優勢發揮出來，為整個管理流程起到直正的作用。

提高手板企業的管理方式已勢在必行，以在行業競爭中立於不敗之地。