為飲料行業設計軟管夾:從學院項目到首次商業創業

馬里博爾大學的學生團隊為食品飲料行業開發了一款不銹鋼軟管夾,面向葡萄酒和啤酒發酵容器。借助 Xometry 擇冪科技 的激光切割服務,他們生產了 1.5mm 厚的不銹鋼鈑金部件,採用淚滴形長孔設計,可在兩點夾緊軟管。這款 80 × 45 × 170 mm 的設計無需潤滑,食品級安全,無需螺絲即可牢固夾住容器法蘭。

產業
機械製造
國家
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斯洛維尼亞

使用場景
原型製作
工藝
鈑金加工
材料

不銹鋼(1.5mm 板材)

產品

軟管夾

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大家好,我叫 Filip Ljevar,是斯洛維尼亞馬里博爾大學工程與管理專業的研究生。我與幾位碩士同學一起為食品與飲料行業開發了一種實用的軟管夾裝置。我們的項目最初只是一個學期作業,最終卻申請了實用新型專利,並展開了小規模商業試驗——其中充滿了關於設計、製造與市場現實的寶貴經驗。

這個故事講述了一個從課堂項目發展為小型(但真實)商業嘗試的案例——“Hose-lock Clip(軟管鎖夾)”。大約一年前,我們接到一個為期一學期的挑戰任務:設計、製造並展示一種裝置,用於將軟管固定在液體容器上,同時確保液體壓力不會將軟管沖出容器。項目沒有設定具體限制,這讓每個團隊都能自由探索獨特的解決方案。

當其他團隊專注於泳池設備或水族箱裝置時,我們決定將目標鎖定在食品與飲料行業,尤其是釀酒和啤酒釀造領域。這意味著我們的設計必須符合食品安全要求、耐用,並且尺寸足夠大,避免掉入飲料中。我們還需要確保材料在與食品或液體(如水或葡萄酒)接觸時不會腐蝕,不會向飲品中釋放任何物質,也無需使用潤滑劑即可保持安全與功能穩定。

從概念到原型:軟管夾設計的迭代過程

我們的首要目標是讓夾具能夠單手操作,並避免使用螺絲或螺栓進行固定。葡萄酒發酵容器通常帶有厚法蘭,因此我們的設計必須能牢固抓住該法蘭,同時也要兼容壁較薄的容器。

最初我們嘗試了一個大型彎線式“衣夾”概念,但很快遇到了製造難題:將金屬線彎成複雜且具功能性的形狀過於困難,且成品的穩固性不足。

於是我們轉向新的方案——採用兩片激光切割的金屬板殼體,通過肩螺釘連接,並以扭力彈簧閉合,整體結構類似衣夾。起初我們在每個把手上都設計了一個用於固定軟管的導槽,但這使得裝置變得笨重,單手操作不便。

我們製作了第一個原型,並將導槽改為穿孔以便將軟管穿過。然而,圓形孔只提供單一接觸點,無法可靠地固定軟管。

Hose clip first model
軟管夾具第一代模型
Hose clip improved model
軟管夾具改進版模型

最終,我們確定了最終設計方案:採用倒置水滴形的長孔結構,使軟管在兩處被夾緊。這個方案既簡單又通用(可適配多種軟管直徑),即使在強液流情況下也能牢牢固定軟管。最終成品使用 1.5 毫米厚的不銹鋼製造,尺寸為 80 × 45 × 170 毫米,兼具耐用性與食品安全性。

從原型到成果保護:申請實用新型專利

设计定稿后,我们为该方案申请了斯洛文尼亚国家实用新型专利(类似于发明专利),以保护这一创意。大约在同一时间,我们完成了项目展示并获得了优异成绩。评审人员对夹具结实的手感给予了高度评价,但也建议在后续版本中考虑使用更薄的不锈钢板,以优化材料使用。
然而,这并不是终点。看到其商业潜力后,我们决定将这款产品推向市场。

Final stainless steel hose clip

最終版不銹鋼軟管夾

Final stainless steel hose clip
Final stainless steel hose clip

走向市場:小規模生產與重要經驗

接下來,我們邁出了下一步:拍攝宣傳照片和影片、建立線上商店,並啟動社交媒體推廣活動。我們與供應商合作生產激光切割的不銹鋼零件,一切準備就緒,可以發貨。

然而,廣告上線一週後,我們的銷量為零。

數據分析顯示,許多人點擊了頁面,但在結帳環節流失。售價為每個夾子 20 歐元,加上 6 歐元運費。考慮到 100 件批量生產時單件成本接近 15 歐元,我們認為這個價格合理,但市場顯然並不認同。

Hose clip in usage

軟管夾安裝在桶上

Hose clip in usage

軟管夾固定在桶上並夾持管道

Hose clip in usage

軟管夾固定在桶上並夾持管道

Hose clip in usage

軟管夾固定在桶上並固定管道

我們嘗試過推出捆綁銷售和電子書等方案,甚至考慮改用陽極氧化鋁來降低成本。然而,這樣做會削弱產品的堅固手感,而降價只會進一步凸顯相對較高的運費。擴大生產規模風險又太大。

於是,我們做出了艱難的決定——停止項目。

雖然最終沒有賣出任何一個軟管夾,但這個項目依然給了我們許多收穫:我們成功獲得了實用新型專利,並在獎學金評選中得到了加分。

我們依然相信這款產品的價值,也許有一天,我們會將其設計公開為開源項目,幫助其他面對類似挑戰的人。

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