研究LED球泡燈的工業設計

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一、創意“原點”與創新理念的提出

通過對現有的LED球泡燈及傳統光源球泡燈的調研、分析及比較，其實已經比較清楚地得到了一些創意的突破口，但是還是要在進行頭腦風暴之前，去挖掘更深層次、最簡化的創意“原點”。創意“原點”是指設計創意的出發點，是最原始、最直接的出發點。公元14世紀英國奧卡姆的威廉提出了“思維經濟原則”，這個原則被后人稱為奧卡姆剃刀原理，這個原理概括起來說就是“如無必要，勿增實體”，應用到設計領域，就要求設計構思中寧愿簡單不要復雜。不必要的元素會降低設計效率，增加不可預料結果的幾率；不必要的分量，無論是生理的、直觀的還是感知的，都會降低性能。在全面的市場及用戶的研究與分析基礎上，運用自由構想法、系統構想法及類比構想法等產品設計構思方法提出創意“原點”：光、自由。創意“原點”的導出。圍繞“光”與“自由”這一創意“原點”，會得到幾個創新理念。

由“自由”這個創意“原點”可以知道，用戶對設計有參與的欲望，所以用戶體驗是需要追求的另一個設計理念。再次，從上文提到的led球泡燈及傳統光源球泡燈的優缺點來看，用戶對“光”的需求是開放式的，所以全角度發光是第三個設計理念。由此提出LED球泡燈設計的創新理念：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實問題：一是緊跟設計的潮流，關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（包括調整發光亮度與顏色）；三是打破現有產品發光角度小，不能完全替代傳統照明的局限。

二、創意設計

基于這幾個設計理念完成的創意設計方案效果，，方案的特點具體包括以下幾點：（1）模塊化設計，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；（2）全角度發光，采用外圍燈珠發光、內部散熱的全新結構設計，打破傳統的大面積散熱片外露、平面燈珠發光而導致的發光角度小的束縛；（3）散熱器內置，防止散熱器外露而導致觸碰燙傷；（4）成本低。，合批量化生產，使成本降至最低。

三、整體結構設計

創意設計效果圖確定后，就到了整體結構設計，這是如何實現、完善效果圖方案的關鍵步驟。整體結構設計對LED照明產品研發非常重要，它需要解決散熱、材料、模具、裝配等問題，所以有時在這個階段會對前期的創意方案進行修改與調整。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鍵零部件的形狀、大小及位置等。如果發現關鍵零部件有干涉，那么需要調整創意效果圖，以滿足結構需要。產品的總體布置，比較可以發現創意效果已做修改。選擇散熱系統是整體結構設計的關鍵，這個散熱系統既要滿足創意造型方案，又要具有很好的散熱性能，還要盡可能的節省材料。散熱系統的散熱性能好的話，可以解決LED壽命短、系統光效較低、光衰快等一系列問題，對延長LED的壽命和提高發光效率有至關重要的作用。設計中通過對現有產品的研究分析，獲得幾種可行方案，并對這些方案進行比較。

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，對流能力強。雖然超薄鋁片連接組合形成的散熱器連接工藝復雜，但是經過多次工藝設計與試制，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，它耗材少，整體成本大幅下降，大大拉近了LED產品與傳統光源產品的價格差距。確定了散熱系統的設計，接下來就是設計其他的零部件及安裝結構并按照總體布置圖組合安裝，在UG等三維軟件中進行虛擬裝配。結構設計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，包括內部結構的巧妙連接或某些特殊防護（如防水、防爆等）處理，包括不同材料熱膨脹系數不同的連接結構處理、整體結構對散熱對流的影響等。最終定型的整體結構，最終的產品效果。

四、結語

模塊化全角度的LED球泡燈設計，運用了“工業設計先行”的研發方式，獲得了較好的設計效果，并得到了企業及用戶的認可與好評。著名科學家楊振寧曾說過：“21世紀是工業設計的世紀，一個不重視工業設計的國家將成為明日的落伍者?！币羁陶J識到，只注重技術的創新而非工業設計創新的產品，最終是不能得到用戶的親睞和喜愛的，所以產品研發應先導入工業設計，再尋找并運用各種技術加以實現。

作者：陳永航單位：五邑大學