在上一篇已經提過,幾乎所有大量生產的模型、figure類都是用塑膠射出成形技術製造。不過這只是個開始~射出成形技術有它的先天限制、並不是設計師想做什麼東西都能做出來的(如果有這麼簡單、那早就天下太平了!),本篇會談到:
1. 射出成形的基本運作。
2. 至關重要的設計問題:倒勾與跋模角。
3. 如何解決倒勾:拆件與滑塊。
4. 實例觀察+解說
5. 頭髮是美少女人形設計品質的照妖鏡?
6. 說到底還是"錢"的問題
那麼、要開始了~
射出成形的基本運作方式。
上篇有提到射出成形的作業順序是:塑料融化>注入模具>塑料冷卻固化>取出成品。以上用一張動畫來說明就像下面這樣:
當然,這是簡化的說明、實際上設備運作方式還有模具結構遠比這個複雜。除此之外,一套模具不見得只能做一個零件、為了節省成本還有加快生產速度,一套模具上同時塞了好幾個零件進去是常有的事。
看的出來右中、右下是一套短裙的公、母模模具嗎@@?
至關重要的設計問題:倒勾與跋模角。
在塑膠工業裡”模具設計”可是至關重要的、要說量產的品質有一半會在這個時候決定也不誇張(另一半當然就跟品管還有塗裝有關了~)。而在模具設計上最基本、最重要、也是最大的限制就是倒勾與跋模角。
首先,把零件自模具內取出這項作業的術語叫做”脫模”;脫模最大的重點在公模模具與母模模具間開<>關的移動只能直線移動;如果在路徑上出現阻礙、零件脫模就會發生問題,至於怎麼樣算是阻礙,請看下圖:
倒勾:我想大家都看的出來這樣的零件設計會卡死在模具上無法取出…
拔模角:既使沒有倒勾,不代表這個零件就能順利脫模。如果零件的表面跟模具方向是平行的,這樣零件與模具之間會產生很大的摩擦力導致脫模失敗(換句話說,就是你會看到那個東西卡在模具上拿不下來)。因此模具與零件表面通常會設計一個夾角讓產品能順利脫模,這個夾角就是拔模角。
以塑膠射出成形來說,拔模角不需要很大,通常都在1°~5°之間。也因為有這個拔模角在的關係,很多你以為四四方方的東西實際上都不是真的四四方方、仔細看都可以看到一點點斜角。
很多妳以為是直角的地方,考量到拔模角需求都不是真正的直角。圖轉自GSC blog
如何解決倒勾:拆件與模具滑塊。
雖然上面才說過有倒勾的設計沒辦法射出成形,當然實務上也有一些解決的方法,就是靠拆件與模具滑塊。
拆件:顧名思義,就是把形狀複雜、無法直接成形的單一零件拆成數個簡單的零件,分開成型再組裝起來。
模具滑塊:滑塊設計可以有限度的解決倒勾問題,用動畫來說明比較簡單明瞭(如下圖)。當然滑塊也只能直線運動、能處理的範圍還是有限,形狀複雜到一定程度的話還是要拆件,而且滑塊也有占用模具空間(就不能一套模具塞很多個零件了)、提高模具成本等問題考量。
模具斜銷:這東西有點不好解釋就不多花篇幅,基本上跟滑塊作用類似但又不太一樣就是了。
實際的滑塊在模具上長什麼樣子可以捲回去上面的圖片對照~
實例觀察+解說
無論模具如何設計,都必然在完成品上留下一些蛛絲馬跡。例如公母模交界位置、或滑塊分界位置必然有毛邊或分模線痕跡。
有些零件一眼就可以看得出來,例如說裙子、或是黏土人的頭髮。
長門有希的魔法帽是典型利用模具滑塊成形的零件
真正百褶裙那種布料交疊的皺褶在射出成形上是做不出來的,所以造型設計上必需有所妥協
而另一些就比較難看出來了:找不到分模線不說、甚至讓人懷疑這個零件根本就有倒勾。這時候要恭喜你~因為這表示工廠的作業員很細心的磨掉分模線,或者是設計師透過巧妙的設計,讓你真假難辨!
雖然奸笑社蝶祈因為臉崩被批得一無是處,但如果從造型設計的觀點來看還是可圈可點的。為了表現出飄逸感,金魚裝的下襬每一片都單獨拆一個零件來做,而每一片下擺零件因為造型的關係、拆件脫模方式都不盡相同,在設計上應該花了不少心思。
頭髮是美少女人形設計品質的照妖鏡?
每當我拿到新的女角PVC,檢查作工如何的第一個項目一定先看頭髮。
頭髮這個部位如果要表現出層次感、飄逸和俐落的線條,基本上一定要分拆成多個零件再組裝起來才有可能。相反來說,偷懶、節省模具費還有加工成本而減少頭髮的零件數,就會看到頭髮一大坨/一大片在那邊、顯得笨重而且沒有線條。
首先、拿MaxFactory 2007年出的鶴屋和涼子當作頭髮表現不佳的範例:
這兩隻PVC如果從後面看過去,可以看出來長髮部分的主體都用單一零件成形、因此看起來就是單層、一整片、缺乏層次感甚至有厚重的感覺。鶴屋頭髮雖有分拆一個小零件但無法彌補這個問題。
鶴屋頭髮那小小的一搓單獨拆件實在意義不明...對整體造型沒什麼加分
單獨看涼子的話,側面可以看出來整個頭髮部位其實分拆成5個零件,並不算太偷懶;可惜的是最重點的長髮部位全部做成一個零件了。
接下來、我們再來看一個頭髮設計精細的範例:
同樣是MaxFactory出品,2012年出品的七龍傳說武士刀子
這隻我會購入就是對設計上成功表現出頭髮的飄逸造型感到驚艷(也是這支偏冷門的PVC意外大受好評的原因之一),接下來我們數一下為了做出這個造型花了多少功夫:
人物右邊側面(下圖左):可以看出有三條分岔的頭髮為了避免成形問題(
倒勾無法
脫模)而單獨做成一個零件。這個角度也可以看出長髮主體線條很複雜,無論從哪個方向都有倒勾無法脫模、所以一定也有拆件,換個角度再來看。
人物後面(下圖右):從這邊仔細尋找組裝接線、可以看出來長髮主體也是拆成三個零件組裝。
人物左後方(下圖左):這邊可以看出又再多拆了三個零件,把前額髮片也算進去就是四個。
人物斜前方(下圖右):前額髮片上那兩片突起來的零件也是個別做的。
所以說,武士刀子的PVC光是
頭髮、至少就用掉12個零件!要知道每多做一個零件就是多一份成本(模具加工、組裝和噴漆消耗的人力),真的不能不稱讚MaxFactory在這支PVC上的用心(當然這隻也賣得有點貴就是了...
)。
說到底、還是"錢"的問題 那麼,從朝倉涼子到武士刀子之間的差異、是否表示MaxFactory的製造技術進步了很多?以我的觀點來說要講一句:
其實沒有! 首先、或許在設計上是有變得比較用心這點無法否認,但是射出成形本身是一項很成熟的技術、不會有2007年做不出來2012年就做得出來這種事。
再來、造形細不細膩最主要還是受原型設計的影響,有時候不能完全能說是廠商偷懶。而更進一步來說:既使是相同的設計,交到不同的製造商手上也時候也會產生不同的結果。
實例就是
下圖蜜絲媞PVC的前額瀏海:左邊那隻瀏海的線條很明顯比右邊那隻瀏海的線條更立體且鮮明。而原因很簡單,不過就是一家製造商選擇提高成本、把前額瀏海分成數個零件製作;而另一家製造商基於成本考量把前額瀏海做成單一零件,如此而已。
設計理念上的不同,結果常常就會反映在價格差異
所以,說到底還是"錢"的問題啊!
身為一家公司的老闆、營運人員,你是要選擇堅守高品質路線、做出有口皆碑、但是價格令人卻步的商品;還是稍微向現實妥協,犧牲一些品質、降低成本以更多人可以負擔的價格賣出大量商品?兩個方法都賺的到錢也各有擁護者,要如何取捨就跟公司的路線和策略有關了,並沒有絕對正確的答案~