# 物尽其用 | 铝型材 DIY 第二期
这次的起因很具体：家里厨房换了洗衣机和烘干机，但受厨房尺寸限制，原本就紧张的收纳空间进一步被压缩。空气炸锅、微波炉、蒸锅等小家电都需要一个稳定、合适、尽量不浪费空间的位置。因为厨房里已经有很多柜子和冰箱，尺寸和高度都需要 DIY，市面上买不到成品。又恰好洗衣机和烘干机叠放的高度放不下，正好头顶的柜子挡了 3 到 4 厘米。所以只能做高度 DIY 的方案，我们还不得不把原来放架子的空间的架子撤掉了，放到了阳台。
成品置物架很难刚好嵌入现有尺寸，于是最后决定用铝型材自己做一个架子，让它恰好跨在洗衣机和烘干机上方，同时补足厨房的小家电收纳。
这篇文章想记录两件事：
1. 复盘这次从测量、建模、询价、下单到拼装的完整流程。
2. 总结一些铝型材 DIY 的经验，方便以后再做类似项目时参考。
## 背景和需求
- 厨房空间有限，洗衣机和烘干机更换后，需要重新规划垂直收纳。
- 架子需要尽量贴合现有电器和墙面尺寸，减少缝隙和空间浪费。
- 承重要覆盖空气炸锅、微波炉、蒸锅等小家电。
- 结构需要稳定，后续也要方便拆装和调整。
## 整体流程
首先在前期规划阶段，先选择了铝型材的尺寸，用 3030 的铝型材。原因是我原来做的桌面架子是 2020 的，因为这个架子跨度可能会达到横向至少 800 左右的跨度，所以在承重上需要考虑一些额外的 buffer。一般 30x30 主要就用在机床设计、实验室设计，所以跨度尺寸相对来说比较可靠的。
### 1. 测量尺寸
先记录厨房、电器和可用空间的关键尺寸：
- 洗衣机和烘干机的长宽高
- 两侧墙面、柜体或管线的限制
- 上方可用高度
- 插座、水管、排水管、门板开合等可能干涉的位置
- 架子需要预留的安装和散热空间
这里测绘主要是平面图、立面图，以及补充的关键尺寸。比如洗衣机本身的尺寸是固定的，但我们在两台机器中间有大约 30 厘米的缝隙，缝隙里有水龙头，所以在设计阶段，水龙头的位置非常重要，否则可能出现干涉。
然后要考虑周边尺寸，例如插座的位置、左右架子和冰箱的尺寸。这次因为水龙头的位置，我在中间层的落地点让出了约 20 厘米的空间
### 2. 构想整体结构
在确定基本边界之后，先想清楚架子承担的功能：
- 哪些小家电要放上去
- 每层高度是否够用
- 是否需要横向分区
- 是否需要避开洗衣机、烘干机的操作面板
- 后续是否可能增加隔板、挂钩或其他收纳配件
因为架子要放的东西比较明确，我们有空气炸锅、微波炉和蒸锅，这些家用电器的尺寸也需要考虑进去。
在架子的整体设计上，底层基本上是嵌套两台大家电的框架，上面我自定义了一些层板，主要是增加额外的收纳空间。但由于空间有限，层数没有做太多。
因为空气炸锅的高度原因，我特地设计了一个沉台，否则空气炸锅设计好后就没有放置位置。
这个架子本身是设计了分区的。底层分为左、中、右三区：
1. 左区的高度按照微波炉的高度来设计。
2. 中区用于存放厨房用品，如葱、微波炉、保鲜膜等。
3. 右区是一个高度较高的开放平台，用作备菜的备用平台。
上层在微波炉上方加了一层，主要用于放置蒸锅；在中区我还加了一个高度恰好适合放置空气炸锅的架子。
设计和大致的分区参考，背后是测绘的图纸
Rhino 模型
整体分区是依据家用电器的布局来决定的。设计时考虑到左侧是冰箱，右侧是洗手池，故高度呈递减趋势，避免在侧面出现过高的结构。于是靠近冰箱的地方高度稍高，向远离冰箱的方向逐渐降低，最终只剩下一个平台。
### 3. 查看标准材料尺寸
设计之前先去淘宝看铝型材和配件的常见规格，避免在模型里画出不方便购买或加工的尺寸。这一步其实挺关键的，因为我们直接考虑到生产制造，所以需要提前了解铝型材的极限尺寸、加工时需要预留的容错和公差，以及节点部分的设计。
首先，我这次发现铝型材长度超过约 1.5 米会产生超大包装费用，所以我把横向的那根长条截断，确保最长长度不超过该极限尺寸。
另外，这次我使用了不少三向节点。三向节点会使对应的铝型材短约 6 毫米，因为节点本身占用 6 毫米，这会影响铝型材的尺寸。因此，需要提前了解标准材料的节点和角码尺寸，并在设计时及时考虑进去。包括这次，其实前期规划拖了很久。有一部分是因为我一直没想好层板怎么做。之前我做的是亚克力的电脑架子，但放到厨房会有一些问题。
首先，盘点一下几种板材的材料。我在网上看到可以用来做层板的材料其实非常多，主要包括以下几种：
1. 发泡板——成本很低，但易燃，不适合厨房使用。
2. 木板和亚克力板——材料较实，成本高，尺寸大导致运输不便，后续复用和使用也不方便。
3. 实心板材——容易留下油污痕迹，维护成本高，尤其在厨房经常放锅和油时。
4. 7 厘米宽的铝型材板——外观美观，但成本较高。
5. 蜂窝阳光板——成本非常低，尺寸易于 DIY，透光性好，外观精致，适合厨房面积不大、希望轻巧的架子。其缺点是容易老化，但因放在室内不受阳光直射，影响不大，且更换成本低。
综合考虑后，我最终选择使用阳光板。板材主要是因为想考虑板材的固定。不同板材的尺寸和所需的固定件各不相同。
对于阳光板，我选择的固定件很简单，只需侧面插入，这样就不需要提前安装弹簧等零件。因此相对来说使用最简便。我也比较推荐在室内的大架子上使用阳光板。
需要确认：
- 铝型材规格，例如 2020、3030、4040 等
- 店家是否支持按长度切割
- 切割精度和最短长度限制
- 常用连接件、角码、螺母、螺丝的规格
- 层板材料和厚度
### 4. Rhino 建模
在 Rhino 中建模的目的不是追求复杂，而是提前验证：
- 整体尺寸是否能放进厨房
- 各根型材之间的连接关系是否合理
- 角码和螺丝是否有安装空间
- 层板和小家电之间是否会互相干涉
- 拼装顺序是否可行
建模这一步其实主要关心的几个点：
1. 先把测绘好的图纸导入模型，作为参考基线，并把周围需要考虑的东西（如冰箱、洗手台）先建出尺寸，特别是最重要的洗衣机和烘干机。
2. 先构思框架，确定设计的架子外形后，再根据铝型材的标准截面建模。可以简化弯角等部位，但凹槽和截面尽量保留，因为铝型材的节点较难把握，细致建模可避免后续问题。
3. 图层管理上，分角码、三向等的图层。因为最后还是要考虑出材料清单，最好把所有的零件、每一种零件分一个图层，这样只需要查看整个文件中该图层有多少个块，相对来说更容易计算
建模这一步看起来复杂，但实际上只要前期的准备、尺寸这些做好，建模其实挺快的。
我做这个架子，可以说前期思考花了很长时间，但是实际建模也只搞了两三天就做出来了，大概一周工作日晚上加班调整下就导出来了。
rhino的设计图，按照不同零件区分了图层。铝型材本身也按照平行的规则进行了颜色分类，在后期给淘宝店家出材料清单的时候，相对好管理有没有遗漏
### 5. 生成材料清单
模型确定后，整理材料清单：
- 每根铝型材的规格、长度和数量
- 层板尺寸和数量
- 角码、连接片、螺母、螺丝、端盖等配件数量
- 需要额外购买的工具
材料清单相对简单，因为材料清单整理得越清楚，和淘宝店家沟通就越方便。否则你可能需要长时间描述所需尺寸和他们要做的事情。
材料清单主要要考虑第一层板的切割误差，我每个层板都预留约 2 毫米的公差。阳光板的好处是后期可以用小刀切割，比较方便；但如果使用亚克力等后期自行加工困难的材料，就需要预留足够的尺寸公差。铝型材安装过程中容易出现几毫米的公差，毕竟很难做到完全横平竖直的完美结构，设计的结构与最终实现必然会有一点小的误差。
根据模型输出的材料清单，附加有备注。最后实际和材料清单略有出入，但是铝型材、阳光板、以及关键物料的数量还是准确的。
主要的 learning 是预留给自己的 buffer，下次也可以备注出来。
### 6. 淘宝询价和下单
询价时重点确认：
- 型材切割尺寸是否按图加工
- 是否包含攻丝、开孔等加工服务
- 配件规格是否匹配型材槽宽
- 螺丝长度是否适合对应节点
- 订单里是否有容易漏掉的小零件
还可以考虑，记得询问购买这些零件的厂家是否提供螺丝。我这次买了很多螺丝，因为我以为它们不带。还有，我在买型材的时候，型材厂家也有对应的角码，所以我一起请他们报价，争取打折。这也可以考虑。
实际上，做这样一个架子，总成本并不是很低，几百块钱左右，所以商家愿意给你打折。记得在每一种零件上预留约 5% 的 buffer。
这样可以考虑到零件本身的质量问题，例如螺丝不匹配角码孔、可能丢失或设计错误。
在我设计时发现，角码的位置在实际装配时未必如预期。有时在某些节点多设计了一个角码，另一些节点又忘记设计角码。结果我只剩下一个额外的角码，而它的螺丝孔已经损坏。
因此风险很大，否则我可能需要重新购买角码才能完成架子的组装。
### 7. 拼装和调整
拼装阶段重点关注：
- 先搭主框架，再装层板和附属件
- 先轻微锁紧，整体校正后再全部拧紧
- 检查水平、垂直和对角线
- 放入厨房前先确认各节点没有明显松动
- 最终放置小家电后观察承重和晃动情况
拼装阶段其实是整个过程里我最没料想到的复杂。因为拼装时恰好有3位朋友——曾老师、胡老师、张老师——他们都在我们家一起玩。那天晚上大家一起玩桌游，他们顺便帮我们拼装，至少有几位帮手，简单了很多。如果是自己一个人的话，简直不敢想象要组装多久；可能要整个周末才能拼好
现场安装的几位民工
即便如此，我们那天晚上仍从晚上 9 点组装到半夜 1 点多，过程相当复杂。而且这么大的架子，公差问题很多。因为我们没有相应的顺序，在实际操作时，很多时候这边装好，那边的角码又被脱出来。
如果这一步要说什么“learning”，其实我觉得还是需要再多实践。说实话，即使再让我拼装一次，仍然会有一些难以入手的地方。关键是让长边尽量落地，避免悬空的部位太高，这样产生的形变会小一些。
预留时一定要注意把脚码提前放进铝型材里。
最后不要一开始就逐个拧紧螺丝。对于这么大的架子，螺丝先拧紧，后期在某些节点会发现装不进去，因为前面的形变在累积。最好先把螺丝拧到有适度摩擦、不会轻易脱落的程度，但不要拧得太紧，等到最后再统一批量上紧所有部件。
使用电动钻或电动螺丝刀时一定要配软轴。我的软轴安装过程中坏掉了，且没想到小猴工具居然没有保修让我自行购买，但这种配件很容易买到，后来我又买了一根。软轴的作用在于，铝型材的角码离边缘非常近，如果螺丝没有拧好，电钻很容易卡住。软轴可以解决这个问题。
因为软轴是耗材，建议在装大型架子前准备一到两个备用软轴，以免临时坏掉。手动螺丝刀也可以备上一两把，人数多时会更方便，大家可以同步开工。
刚才写这篇博客时，我顺便改了一下原来的设计。原来放空气炸锅的位置是朝外的，导致空间浪费，且架子体积显得很大。于是我做了镜像处理，把它调整到朝内的位置。这次修改只用了半个小时，操作非常简便，也体现了铝型材随时随地 DIY 调整的潜力
左边是最初的设计
## 这次的 Learning
### 尺寸一定要给自己留余量
厨房这种空间里，墙面、地面、电器外壳都未必绝对方正。设计时如果只按理论尺寸卡得太死，最后很容易出现无法塞入、无法调整或安装工具伸不进去的问题。
### 节点比杆件更重要
杆件长度只是第一层问题，真正决定能不能装起来的是节点：两根型材怎么连接，角码放内侧还是外侧，螺母能不能滑进去，螺丝刀有没有操作空间，这些都需要在模型阶段提前想清楚。
## 可以记录的 Tips
- 重要尺寸至少测量两次，最好在不同高度分别测量。
- 需要嵌入电器时，预留散热、震动和维修空间。
- 型材长度、数量和用途可以整理成表格，降低下单出错概率。
- 拼装前先按长度分组，避免装到一半才发现拿错杆件。
- 螺丝不要一开始就全部拧死，先把整体方正调出来。
