Корпус NeboAir: от идеи до литья

Дисклеймер: То, что вы прочтете в этой статье, побудит закидать меня помидорами, вызовет недоумение, и в голове будет долго крутиться вопрос «как так можно было?!» Комментарии из предыдущих статей попадали точно в суть моей ошибки. А еще — с вашей критикой, кажется, мы стали продуктивнее.

Дизайнер, программист и инженер – мы делаем NeboAir и учимся на своих ошибках.

Создатели почти каждого гаджета сталкиваются с проблемой привлекательного внешнего вида устройства. Людям нравятся красивые вещи, и если есть выбор, они всегда предпочтут красивый стандартному объекту. Представления о красоте весьма субъективны, поэтому создать красивое – весьма сложная задача.

Нам нужен красивый корпус

В нашем случае на исполнение накладывались ограничения – датчик должен быть защищен от осадков, иметь экран с затемненным стеклом, крепление на окне, изготовлен из пластика белого цвета, чтобы сильно не нагреваться на солнце. Нам надо разработать красивую, но, прежде всего, функциональную оболочку.

Функциональность не должна быть в ущерб привлекательности и наоборот. Поэтому в голове я изначально держал мысль о том, что корпус должен быть округлый: во-первых, это привлекательно, а во-вторых, так меньше скапливается грязи на корпусе, а еще его часть должна быть плоской, как у компьютерной мышки.

Все это делают – референсы

В сети есть большое количество платформ с картинками, но я чаще использую: behance, dribbble, pinterest. Это долгий рутинный процесс, бесконечные ленты, поисковые запросы и слезящиеся глаза. В итоге качаем картинки и собираем все на одну доску – moodboard. Вам будут нравиться отдельные элементы, черты и поверхности, которые натолкнут вас на собственные идеи – так рождается первый прототип.

Когда начинался проект, я был обычным графическим дизайнером, но за все время каждый из нашей команды постоянно учился новому, и в какой-то степени мне пришлось научиться работать c 3d пакетом Autodesk Fusion. Наличие такого навыка и бюджетного 3d принтера под рукой значительно ускорило процесс тестирования прототипов корпуса. Держать в руках физический объект и представлять, как он будет работать, – очень ценный опыт.

Первый пошел «в корзину», второй кручу в руках, выкидываю и повторяю цикл, пока что-то не понравится. Опять картинки, чертежи, хожу по магазинам электроники, покупаю гаджеты и разбираю их. Когда мне понравился результат – это была по форме компьютерная мышь от Apple, что подтвердили многие знакомые, и чаще всего их это «не вставляло». В итоге — «в корзину», и повторяю новый цикл. Когда вы будете проклинать богов, ваши глаза будут красными от недосыпа, вы будете видеть во всех вещах ваш будущий корпусу (даже в ручке холодильника) – главное не сдаваться.

Проблема в том, что форму в ущерб габаритам особо не изменишь, все равно выходит подобие компьютерной мыши.

В итоге — на лицевой стороне я сделал объемный узор, как у морской раковины. Именно эти черты мне показались достаточно привлекательными, такие волны, расходящиеся от центра отверстия датчика.

Помимо «красивого» внешнего вида, удалось достичь и функциональности: ребра выпирают над отверстием для сенсора и минимизируют попадание стекающих по корпусу капель дождя внутрь отверстия.

Не стал рисковать своими начальными знаниями и нашел специалиста, который смог спроектировать все части корпуса уже по заданному нами дизайну. Цена: 10 тыс. рублей.

Снизу корпуса есть решетка с отверстиями, диаметр которых подобран так, чтобы крупный мусор, обычно это листья, не попадал внутрь и при этом не ограничивал свободный доступ потока воздуха. Здесь происходит забор воздуха в лазерный сенсор.

Внутри корпуса стоят дополнительные сопла, которые изолируют входящий и выходящий поток из сенсора. Дополнительно это помогает эффективно прогревать воздух при низких температурах и при этом не перегревать основной корпус.

Крепится датчик на окно экраном в сторону комнаты. Сначала логичным решением казалось использование  двухстороннего скотча, но, испытав датчик, я понял, что иногда приходится его снимать со стекла, например, чтобы протереть от пыли. Каждый раз клеить на новый скотч неудобно. Потому придумал клеить на окно небольшой неодимовый магнит, а второй — на корпус датчика. В защитном стекле датчика есть небольшое углубление, которое точно совмещается с магнитом на окне. Так получается надежно закрепить датчик и минимизировать зазор между окном и экраном.

Эпик фэйл!

Когда я показал прототип корпуса команде, он им понравился. Но инженер сразу сказал, что сенсор температуры с креплением на корпусе будет работать неадекватно, так как сам корпус будет нагреваться от работы платы. Не знаю, что было тогда в моей голове, и в каком истощении я находился, но именно эту правку не стал вносить, посчитав, что внутренней тепловой изоляции и увеличения радиуса отверстия будет достаточно. Вот здесь можно кидать помидоры!

Первая отливка

Нам необходимо было получить корпус, приближенный к заводскому исполнению, чтобы исключить все риски до начала производства пресс-форм. Печать на 3d принтере уже не подходила, есть технологические ограничения и низкая точность, также и детали из фотополимерной смолы не имели нужных свойств пластика.

Литьё полиуретана (вакуумное литьё полиуретана в силиконовые формы) идеально подходит для быстрого производства без затрат на стальной молдинг. Технология обеспечивает высокий уровень детализации и позволяет получить внутренние острые углы.

Была разослана куча писаем с запросом на изготовление и с готовой моделью. В итоге выбрали компанию Logeeks DM за отличную работу менеджеров, удобный автоматизированный сайт и месторасположение — недалеко от нас в Новосибирске. Но то, что должно было быть быстро, стало невероятно долго: заказ поступил 8 октября, а изготовили 29 ноября.

В целом качество литья было хорошим. Я сделал сборку и начал тестировать. Помимо нескольких неточностей в проектировании корпуса, осталась главная проблема – корпус грелся и температурный датчик работал криво.

Инженер: «Я же говорил».

Заложенное экранирование внутри не помогло. Рвал на себе остатки волос, пробовал наклеить несколько слоев теплоизоляции, но все это снижало технологичность сборки. Да, понимаю, насколько по-идиотски это выглядит.

В итоге, в корпус была добавлена новая выносная часть, мы назвали ее «нос Сквидварда». Длины шлейфа хватало, и это был лучший выход.

Изготовление пресс-формы

Корпус NeboAir состоит из 4 пластиковых деталей, которые будут изготавливаться методом литья под давлением в пресс-формах, и защитного затемненного стекла из листового 2 мм акрила. Поиски исполнителей в России через поисковик, в Китае — через площадку Alibaba.

• Россия $12k-$22k

• Китай $7k -$10k

Мы выбрали Китай, несмотря на кажущиеся риски удаленности от нас, но, очевидно, цена была более привлекательной. Завод в Китае всегда отвечал очень оперативно, что удивительно, даже в позднее вечернее время. Все технологические риски в модели нашего корпуса они обрисовывали на картинках с кратким комментарием, мы вносили правки и отправляли обратно. Все очень доступно.

После того как договорились, оплачиваю 50% от суммы.

И лично для меня был шок, когда через 2 недели менеджер спросил, на какой адрес нам выслать первые образцы отливки (фото прилагалось). Когда я получил в руки корпус, обрадовался качеству поверхности и всем стыкам между деталями, хотя менеджер на заводе говорил о том, что это «черновой» вариант.

Также на картинке я описал дефекты на поверхности, которые устраняются при финальной обработке молдинга. Мы утвердили, какой должна быть финальная поверхность корпуса, и еще через 2 недели молдинг был готов. Мне отправили корпус через EMS (DHL уже в Россию не возил) 5 мая, и пока он еще в пути.

Несмотря на все сложности, я был готов ждать, тратить средства и хотел производить сборку NeboAir в России. Интеллектуально он полностью создан руками и головами в нашей стране. К сожалению, реальность такова, что и сборку стало осуществлять бессмысленно – логистика теперь обходится дороже самого прибора.

Сейчас NeboAir устанавливается через приложение за 2 минуты и не требует специальных знаний, чтобы его использовать.

Теперь он умеет: сообщать о состоянии воздуха за окном, выгружать данные на карту в автоматическом режиме при подключении к Интернету. Мониторить влажность воздуха, атмосферное давление, температуру и передавать сразу на экран прогноз погоды.

Датчику не требуется доступ в Интернет для интеграции с вашим «умным домом» — работает через MQTT «out-of-the-box» без лишних упражнений. Все настраивается через мобильное приложение, вплоть до выбора отображения экранов.

Подобной конфигурации станции мониторинга наружного воздуха сейчас нет на рынке. Ниже таблица с известными нам конкурентами.

Спасибо, что дочитали до конца. В предыдущих статьях я рассказал про идею датчика, создания печатной платы и теперь — о корпусе.