研究LED球泡灯的工业设计

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一、创意“原点”与创新理念的提出

通过对现有的LED球泡灯及传统光源球泡灯的调研、分析及比较，其实已经比较清楚地得到了一些创意的突破口，但是还是要在进行头脑风暴之前，去挖掘更深层次、最简化的创意“原点”。创意“原点”是指设计创意的出发点，是最原始、最直接的出发点。公元14世纪英国奥卡姆的威廉提出了“思维经济原则”，这个原则被后人称为奥卡姆剃刀原理，这个原理概括起来说就是“如无必要，勿增实体”，应用到设计领域，就要求设计构思中宁愿简单不要复杂。不必要的元素会降低设计效率，增加不可预料结果的几率；不必要的分量，无论是生理的、直观的还是感知的，都会降低性能。在全面的市场及用户的研究与分析基础上，运用自由构想法、系统构想法及类比构想法等产品设计构思方法提出创意“原点”：光、自由。创意“原点”的导出。围绕“光”与“自由”这一创意“原点”，会得到几个创新理念。

由“自由”这个创意“原点”可以知道，用户对设计有参与的欲望，所以用户体验是需要追求的另一个设计理念。再次，从上文提到的led球泡灯及传统光源球泡灯的优缺点来看，用户对“光”的需求是开放式的，所以全角度发光是第三个设计理念。由此提出LED球泡灯设计的创新理念：情感化的随意组合式的全角度LED球泡灯。这一理念解决了很多现实问题：一是紧跟设计的潮流，关注用户深层次的情感需求；二是抓住用户追求“自由”的心理，可以简单DIY自己的照明灯具（包括调整发光亮度与颜色）；三是打破现有产品发光角度小，不能完全替代传统照明的局限。

二、创意设计

基于这几个设计理念完成的创意设计方案效果，，方案的特点具体包括以下几点：（1）模块化设计，可以随意增加和减少模块增大或减少功率，也可以搭配不同的色温模块，带来全新的用户体验；（2）全角度发光，采用外围灯珠发光、内部散热的全新结构设计，打破传统的大面积散热片外露、平面灯珠发光而导致的发光角度小的束缚；（3）散热器内置，防止散热器外露而导致触碰烫伤；（4）成本低。，合批量化生产，使成本降至最低。

三、整体结构设计

创意设计效果图确定后，就到了整体结构设计，这是如何实现、完善效果图方案的关键步骤。整体结构设计对LED照明产品研发非常重要，它需要解决散热、材料、模具、装配等问题，所以有时在这个阶段会对前期的创意方案进行修改与调整。从大的方面来看，总体布置图是必不可少的，总体布置图的作用是确定关键零部件的形状、大小及位置等。如果发现关键零部件有干涉，那么需要调整创意效果图，以满足结构需要。产品的总体布置，比较可以发现创意效果已做修改。选择散热系统是整体结构设计的关键，这个散热系统既要满足创意造型方案，又要具有很好的散热性能，还要尽可能的节省材料。散热系统的散热性能好的话，可以解决LED寿命短、系统光效较低、光衰快等一系列问题，对延长LED的寿命和提高发光效率有至关重要的作用。设计中通过对现有产品的研究分析，获得几种可行方案，并对这些方案进行比较。

超薄铝片连接组合形成的散热器由于重量轻，所以热容量小，但是它与空气接触面积（散热面积）大，对流能力强。虽然超薄铝片连接组合形成的散热器连接工艺复杂，但是经过多次工艺设计与试制，解决了存在的问题。综合各方面因素最终选择超薄铝片连接组合形成的散热系统，它耗材少，整体成本大幅下降，大大拉近了LED产品与传统光源产品的价格差距。确定了散热系统的设计，接下来就是设计其他的零部件及安装结构并按照总体布置图组合安装，在UG等三维软件中进行虚拟装配。结构设计过程中需要了解很多东西，包括使用的材料、涉及到的加工工艺及装配工艺，包括内部结构的巧妙连接或某些特殊防护（如防水、防爆等）处理，包括不同材料热膨胀系数不同的连接结构处理、整体结构对散热对流的影响等。最终定型的整体结构，最终的产品效果。

四、结语

模块化全角度的LED球泡灯设计，运用了“工业设计先行”的研发方式，获得了较好的设计效果，并得到了企业及用户的认可与好评。著名科学家杨振宁曾说过：“21世纪是工业设计的世纪，一个不重视工业设计的国家将成为明日的落伍者。”要深刻认识到，只注重技术的创新而非工业设计创新的产品，最终是不能得到用户的亲睐和喜爱的，所以产品研发应先导入工业设计，再寻找并运用各种技术加以实现。

作者：陈永航单位：五邑大学