Palyginimo vadovas, kaip efektyviai pagaminti jūsų gaminių elektroninius gaubtus

Tarkime, kad esate paskutiniame prototipų kūrimo etape arba sukūrėte naują elektroninį produktą ir galvojate išplėsti savo produktą ir jį parduoti pagrindinėje rinkoje. Nors jūs galite lengvai gauti PCB, jutiklius ir kitus elektroninius / elektrinius komponentus, dažnai suklupote įsigydami korpusą, ypač kai gaminiui reikia pritaikyto korpuso arba kai produktas reguliariai bendrauja su vartotoju.

Iš šio straipsnio sužinosite, kokie yra įprasti būdai gauti jūsų gaminio korpusą, kaip pasirinkti tinkamą korpuso tipą ir kur ieškoti paslaugų teikėjo. Kadangi dauguma jūsų ieškos ekonomiško, ilgaamžio, lengvai pagaminto korpuso, daugiausia dėmesio skirsime plastikui, nes jis puikiai atliks minėtas savybes.

Dažniausiai būdai, kaip jūsų produktą gaubti

1. Standartinis korpusas ir plokštės
2. 3D spausdinimas
3. Įpurškimas

Be straipsnyje pateiktos informacijos, mes įvertinsime kiekvieną metodą su toliau pateiktu skaitmeninio IR termometro gaubtu (sudėtinga forma, sudėtingos detalės), kad galėtumėte geriau suprasti realaus pasaulio scenarijų.

Pagrindiniai kriterijai, kuriais remdamiesi vertinsime kiekvieną metodą, yra kaina, laikas, pritaikymas, sudėtingumas, kokybė ir mastelis. Palyginsime standartinį korpusą su 3D spausdinimu ir įpurškimą.

Kriterijai	Parengtas korpusas	3D spausdinimas	Įpurškimas
Kaina	Kaina yra proporcinga kiekiui. Tačiau galite derėtis dėl geresnio sandorio, kai kiekis yra didelis ⭐	Kaina yra proporcinga spausdinimo laikui. Diapazonas nuo 300-600 INR per valandą, priklausomai nuo medžiagos (papildomas po apdorojimo)	Didelės pradinės įrankių projektavimo išlaidos ir labai pigūs gaminių gamybos kaštai. Jei kiekis yra didelis, įrankio projektavimo išlaidos paskirstomos į vieneto kainą.
Laikas	Laiko apribojimų nėra. Užsisakykite ir pristatykite ⭐	Pašto dizainas, laikas, reikalingas kiekvienai daliai atspausdinti, yra proporcingas kiekiui.	Pašto dizainas, įrankio (formos) dizainas ir įrankio gamyba užima nemažai laiko (nuo vienos savaitės iki mėnesio). Kai įrankis bus paruoštas, per dieną galite pagaminti šimtus ar net tūkstančius produktų.
Pritaikymas	Labai žemas iki Ne	Visiškai pritaikoma ir galimos kelios iteracijos ⭐	Baigę formuoti dizainą, pritaikyti neįmanoma.
Produkto sudėtingumas	Standartinių gaminių apvalkalai.	Sudėtingos ir sudėtingos struktūros įmanomos be papildomo mokesčio ⭐	Galimos sudėtingos ir sudėtingos struktūros, tačiau už papildomą mokestį
Baigti kokybę	Daugiausia gerai. Tačiau negalima pritaikyti.	Šiurkštus ir sluoksniuotas Išimtis: Acetonu apdorotos ABS dalys	Blizgus ir matinis apdaila ⭐
Skalė	Nėra jokių mastelio apribojimų ⭐	Galima mažiau nei 1000 kiekių	Galima 1000+ kiekiui

Standartinis - gatavas korpusas

Jei jūsų projekte yra standartinių komponentų, tokių kaip „Arduino“, „RaspberryPi“, ir kai kurių standartinių komponentų ar jutiklių, tikriausiai rasite standartinį korpusą internete. Žemiau pateikiami keli „ Readymade“ korpusų pavyzdžiai.

Jų galite rasti vietinėse internetinėse svetainėse, taip pat daugelyje tarptautinių svetainių, tokių kaip „Alibaba“ ar „Aliexpress“. Kai kurie pardavėjai gali padėti jums pritaikyti, jei turite tam tikrą minimalų kiekį. Jei jūsų produktas yra panašus į tai, kas jau egzistuoja rinkoje, galite naudoti šį klastingą būdą atsekti produkto gaminio korpuso gamintoją ir bandyti derėtis dėl sandorio.

Kitu tikėtinu atveju, kai turite daugybę komponentų ir kai estetika nerūpi, geriausias pasirinkimas yra metalinio miltelinio dažymo skydo pasirinkimas, kuriame galite pritvirtinti tokius komponentus kaip valdikliai, relės ir pan. bėgiai. Internete galite lengvai rasti „ Arduino“ / „aviečių“ valdiklių „ Din-Rail Mount“ korpusą, „Rail-Rail“ reles, „Din Rail“ maitinimo blokus ir kt. Jūs netgi galite šiek tiek pakoreguoti skydą, kad būtų rodomi skydelio durelių ekranai ir jungikliai. Skydų dydžiai gali svyruoti nuo kelių centimetrų iki kelių metrų. Šis metodas yra įprasta pramoninės automatikos pramonėje.

Grįžtant prie termometro pavyzdžio korpuso, tokio korpuso nerandame jokioje svetainėje. Tačiau jums pasisekė, jei galite rasti liejimo įmonę, kuri jau gamina panašų korpusą, kuris atitiks jūsų poreikius. Didelis trūkumas yra tas, kad jūsų produktas neatrodys unikalus, nes jūsų korpuso pardavėjas taip pat parduos bet kam visame pasaulyje.

Parengto korpuso privalumai

Jei paruoštas korpusas atitinka jūsų poreikius,

• Greitesni pristatymai
• Nereikia jokių laiko ir pinigų investicijų
• Geresnė apdailos kokybė

Parengto korpuso trūkumai

• Nėra arba labai minimalus pritaikymas
• Jokių materialių variantų

3D spausdinimas

Jei standartiniai korpusai jums netinka, 3D spausdinimas yra puikus būdas pradėti gaminį. 3D spausdinimas yra puikus prototipų kūrimo būdas. Iš pradžių ieškosite tik kelių kiekių (tikriausiai kelių šimtų) ir norėsite išbandyti savo produkto rinką prieš investuodami dideles investicijas. Paruošus CAD dizainą, jūsų produktas turi būti atspausdintas daug laiko ir išlaidų.

Jei norite sužinoti apie 3D spausdinimą, įkvėpimo ieškokite straipsnyje apie 3D spausdinimo pradžią ir kitus 3D spausdinimo projektus, kuriuos jau sukūrėme anksčiau.

CAD dalių projektavimas → pjaustymas (pjaustymo programinėje įrangoje) → 3D spausdinimas → Post-processing

1. Pirmiausia paruoškite 3D korpuso modelį
2. Importuokite 3D modelį į pjaustymo programinę įrangą, pvz., „Cura“, „Simple3D“ ir „Slic3R“

Pjaustymas yra jūsų 3D modelis konvertuojamas į sluoksnius ir kodus, kuriuos 3D spausdintuvas gali suprasti.

Sureguliuodami įvairius spausdinimo parametrus, galite vizualizuoti atramas ir įvertinti spausdinimo laiką.

1. Po to seka 3D spausdinimas ir po apdorojimas. Po apdirbimo reikia pašalinti atramas, blykstę ir chemiškai apdoroti paviršiaus apdailą, jei yra ABS medžiaga.

Daugelis 3D spausdinimo paslaugų teikėjų jūsų dizainą gauna per savo svetainę ar el. Paštą, atsispausdina ir išsiunčia jums išspausdintą gaminį - visa tai per savaitę. Be vargo! Ar ne. 3D spausdinimo paslaugų teikėjai mokės jus atsižvelgdami į laiką, kurio reikia jūsų gaminiui spausdinti, o valandos tarifas skiriasi priklausomai nuo pasirinktos medžiagos tipo.

Svarbu žinoti apie kai kuriuos svarbius veiksnius, nuspręsdami pradėti spausdinti 3D formatu. Šie veiksniai yra produkto medžiagos ir veiksniai, turintys įtakos apdorojimo laikui, taigi ir jūsų kainai.

Šiuo metu yra du labiausiai paplitę 3D spausdinimo metodai:

Sulydyto nusėdimo modeliavimas (FDM)

Taip pat žinomas kaip sulydytų gijų gamyba (FFF) - tai priedų gamybos procesas, kai objektas pastatomas selektyviai ištirpdžius medžiagą iš anksto nustatytame kelyje sluoksnis po sluoksnio. Naudojamos medžiagos yra termoplastiniai polimerai ir būna gijų formos.

Stereolitografija (SLA)

SLA dirba naudodamas galingą lazerį, kad sukietintų skystą dervą spausdinimo lovoje, kad būtų sukurta norima 3D forma - procesas vadinamas polimerizacija. Yra daugybė šviesos pagrindu sukurto 3D spausdinimo tipų, kurie plačiai priskiriami skaitmeniniam šviesos apdorojimui (DLP).

	Sulydyto nusėdimo modeliavimas (FDM)	Stereolitografija (SLA)
Taikymas	Standartinės dalys	Dalis su sudėtingais paviršiais (papuošalai ir mažos dalys) Maži elektroniniai korpusai
Kaina	Pigiau
Laikas		Greičiau
Apdaila	Paprastai šiurkštus ir daugiasluoksnis Sklandus acetonu apdoroto ABS atveju	Lygus
Medžiagos	Dažniausiai: PLA, ABS, Nailonas, klubai, PET, PC	Standartinė derva, skaidri derva, tvirta arba patvari derva ir aukštos temperatūros derva.

Kol kas laikykimės FDM, nes jis yra plačiau prieinamas ir tinka mūsų diskusijai.

3D spausdinimo dizaino aspektai

Kuriant gaminį svarbu suprasti rinkoje esančių 3D spausdintuvų apribojimus. Svarbu, kad jūs suprastumėte FDM 3D spausdintuvo veikimą.

Jei nesiseka su CAD projektavimu, patariu pasinaudoti profesionaliomis 3D projektavimo paslaugomis, o kai kuriais atvejais ir patys 3D spausdinimo paslaugų teikėjai siūlo 3D projektavimo paslaugas. Šios paslaugos yra mokamos - dažniausiai už valandą. Svarbiausi dizaino aspektai yra

Surinkimas: Jei turite keletą dalių, kurios surenkamos į galutinį daiktą, turite pagalvoti apie nuostatas, kurias reikia pritaikyti, kad dalys būtų tarpusavyje suderintos - dalių derinimas, varžtai ir kt.

Per didelis pakabinimas: realybė yra ta, kad FDM 3D spausdintuvai nėra puikūs spausdinant iškilusius ar stačius pasvirusius paviršius. Gaunate šiurkštus paviršius, jums reikia atramos, kurią turite apdoroti vėliau.

Sudėtingumas: Sudėtingumas reiškia tokį įmantrumą kaip plonos dalys, mažos savybės ir labai sudėtingos formos. Nors 3D spausdintuvai turi tai padaryti lengvai, kartais jie neveikia gerai.

Štai veiksniai, kuriuos turite atsiminti pereidami nuo dizaino iki 3D spausdinimo proceso.

3D spausdinimo proceso aspektai

Visi proceso aspektai turi įtakos spausdinimo laikui ir gatavo objekto kokybei.

Visus šiuos parametrus galima vizualizuoti ir analizuoti naudojant pjaustymo programinę įrangą („Cura“, „Simple3D“ ir „Slic3R“).

Orientacija svarbi: Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kodėl. Pabandykite dalį orientuoti taip, kad jai būtų reikalinga mažesnė atrama ir mažiau kabinti. Geriausios orientacijos rezultatas bus geresnė apdaila ir trumpesnis spausdinimo laikas.

Sluoksnio storis / sluoksnio aukštis: Sluoksnio storis yra kiekvieno kito 3D spausdinimo proceso, kuriame sukrauti sluoksniai, pridėjimo medžiagos sluoksnio aukščio matas. Sumažinkite sluoksnio storį, ilgesnis spausdinimo laikas ir geresnė apdailos kokybė. Žemiau pateiktame paveikslėlyje pateikiama santykio tarp sluoksnio storio ir spausdinimo laiko perspektyva.

Užpildymo tankis: Užpildymo tankis yra gijos kiekis, atspausdintas objekto viduje, ir tai tiesiogiai priklauso nuo jūsų spaudinio stiprumo, svorio ir spausdinimo trukmės. Mūsų atveju - aptvaras, nesusidursime su užpildymo tankiu, nes mūsų dalis yra apvalkalas, o ne tvirtas daiktas. Jei turite vientisą dalį, tada didesnis užpildymo tankis, daugiau tvirtumo ir daugiau spausdinimo laiko.

Palaiko: 3D spausdinimo atraminės struktūros nėra modelio dalis. Jie naudojami spausdinimo metu palaikyti modelio dalis. Tai reiškia, kad pasibaigus spausdinimui, jūs turėsite papildomą užduotį pašalinti struktūras, kol modelis bus paruoštas naudoti.

Yra ir kitų veiksnių, tokių kaip spausdinimo greitis, apvalkalo storis, purkštukų skersmuo, ekstruzijos temperatūra ir plaustas, dėl kurių jums nereikia jaudintis, nes paslaugų teikėjas juos nustatys optimaliu lygiu

Po apdorojimo: ABS dalys gali būti apdorojamos acetonu po 3D spausdinimo proceso, kad būtų išgautas blizgus vaizdas.

Žemiau pateikiamas acetonu apdorotų ABS ir neapdorotų ABS objektų palyginimas. Noriu perduoti pranešimą, kad spausdinimo kokybė būtų optimali funkcionalumo ir estetikos požiūriu.

Programinės įrangos, naudojamos projektavimui

Nemokama: „Sketchup“, „Blender 3D“, „Open SCAD“.

Mokama: „Solidworks“, CATIA, NX-CAD, „3DS Max“

Pjaustymui naudojamos programinės įrangos - nemokama: „ Cura“, „Simple3D“, „Slic3R“

3D spausdinimo išlaidų analizė

3D spausdinimo kaina priklauso nuo jūsų pasirinktos medžiagos ir laiko, reikalingo gaminiui spausdinti.

Kaina paprastai svyruoja nuo 300 iki 600INR. Be to, papildomos priemonės, pvz., Gydymas ABS acetonu, bus papildomai apmokestintos (50–100 INR).

Norėdami tai suprasti, pažiūrėkime apie mūsų skaitmeninio IR termometro spausdinimo kainą. Užtruksite 4 valandas ir 11 minučių, kol išspausdinsite pagrindinę mūsų skaitmeninio IR termometro versiją. Taip pat galite patikrinti „Contactless IR“ termometrą, kurį mes pastatėme anksčiau, naudodami 3D spausdintą gaubtą.

Proceso parametrai: Sluoksnio aukštis: 0,25 mm, spausdinimo greitis 60 mm / s. Kadangi mes ieškosime ABS medžiagos be jokio papildomo apdorojimo, tai mums kainuotų maždaug 1200 INR už spausdinimą.

3D spausdinimo privalumai

• Dizaino laisvė
• Greitas prototipų kūrimas - kartojimų laisvė
• Spausdinkite pagal pareikalavimą ir mokėkite tik už tai, ką spausdinate

3D spausdinimo trūkumai

• Ribotas medžiagų pasirinkimas
• Ribotas sukūrimo tūris
• Baigti kokybę

3D spausdinimo rinkos tendencija

Kadangi 3D spausdinimo paslaugos yra lengviau prieinamos, gali sumažėti 3D spausdinimo kainos. „Azul 3D“ „didelio ploto greito spausdinimo technologija“ yra revoliucinis SLA metodas, tačiau tuo pačiu metu galima atsispausdinti visos lovos sluoksnį. Tačiau tam, kad pasiektumėte rinką, reikės šiek tiek laiko.

Įpurškimas

Liejimas liejimo būdu yra labiausiai paplitęs masinės gamybos būdas pramonėje ir geriausiai tinka, kai norite pagaminti tūkstančius gaminių. Jei žiūrite į kokį nors iš plastiko pagamintą gaminį, jis tikriausiai pagamintas per liejimo formą. Pirmam produktui pagaminti reikia daug laiko ir pinigų, tačiau tai padarę per dieną galite pagaminti šimtus ar net tūkstančius gaminių už labai pigią kainą.

Kaip vyksta liejimo procesas?

Produkto dizainas → Įrankio dizainas (pelėsių dizainas) → Bandymai → Masinė gamyba → Pašto apdorojimas

1. Pirma, jūs kuriate gaminį taip pat, kaip jūs darėte 3D spausdinimą - patys arba per profesionalų CAD dizainerį.

2. Tada jūs pateikiate gaminio dizainą įrankių dizaineriui (dažniausiai liejimo formavimo paslaugų teikėjui) kartu su kitomis detalėmis, tokiomis kaip medžiagos pasirinkimas, kiekis ir apdailos tipas. Paslaugų teikėjas suprojektuoja įrankį (ty pelėsį) ir analizuoja detalių, pelėsių srauto ir visų kitų parametrų atitikimą pagal jūsų gaminio dizainą ir norimas specifikacijas.

Kai tai bus paruošta, paslaugų teikėjas eis bandomuoju bandymu ir prireikus atliks taisymus. Galiausiai jis tęsia masinę gamybą. Vėlesnis apdorojimas apima veiksmus, tokius kaip „flash & gate“ pašalinimas ir poliravimas.

„Mold“ / „Tool“ yra metalinis blokas, turintis neigiamą / priešingą norimo gaminti objekto profilį. Jį sudaro šerdies blokas ir ertmės blokas kartu su kitomis atraminėmis dalimis, tokiomis kaip aušinimo sistema, išstūmimo kaištis ir kt. Įpurškiant liejimo procesą pašildytas plastikas teka ertmės viduje ir atvėsta. Tada detalė automatiškai išmetama, o po to apdorojama, pvz., Blyksčių ir vartų pašalinimas ir poliravimas.

Medžiagos, naudojamos liejimui

Dauguma komercinių plastikinių medžiagų gali būti naudojamos liejimui.

Taigi, gatavo produkto savybė turės jūsų pasirinktos medžiagos savybę.

Pvz.: polikarbonatas ir polistirenas permatomiems gaminiams, polipropilenas (PP ir PET) tinka maistinėms plastikinėms medžiagoms, polieterimidas (PEI) - labai atspariam karščiui.

Kalbant apie lanksčias medžiagas, tokias kaip poliuretanas ar silikoninė guma, liejimo forma šiek tiek skiriasi. Kiekvienos medžiagos gamybos sąnaudos skiriasi. Formos yra skirtos tam tikrai plastiko medžiagai. Tam tikrai medžiagai sukurti įrankiai / formos gali būti nenaudingi kitai medžiagai, nes kiekviena medžiaga susitraukia skirtingai. Taigi nuspręskite savo medžiagą projektavimo etape.

Įrankis ar pelėsis yra visą gyvenimą. Įrankio medžiaga ir kaina skiriasi atsižvelgiant į numatomą norimų gaminti produktų skaičių. Mažiausias įrankio tarnavimo laikas yra maždaug 5000 vienetų. Taigi teisingai įvertinkite kiekį pradiniame etape.

Atsižvelgiama į daugybę veiksnių, susijusių su produkto apdaila ir įmantrumu - pavyzdžiui, Jei jums reikia labai geros kokybės, įrankio dizainas apima tam tikras savybes, kurios padidina išlaidas.

Jei yra labai sudėtingų struktūrų, kurios apsunkina įprastų įrankių gamybą, įrankių kūrėjas naudoja netradicinius metodus, o tai padidina išlaidas.

Viskas, ką jums reikia padaryti, yra aiškiai pasakyti, ko norite - dizainas, kiekis, apdaila ir medžiaga.

Įpurškimo liejimo išlaidų atlyginimas

Jei norite išvengti koordinavimo problemų, eikite su paslaugų teikėju, kuris pateikia galutinį sprendimą, ty nuo įrankių projektavimo iki gaminių gamybos. Paslaugų teikėjas pasirūpins visais veiksniais, atsižvelgiant į jūsų dizainą, kiekį, medžiagą ir apdailos reikalavimus.

Yra du būdai, kuriais galite pasirinkti išlaidų struktūrą. Mes analizuosime IR skaitmeninį termometrą, kad analizuotume sąnaudų struktūros skirtumą.

Atskiros įrankio projektavimo ir įrankio gamybos sąnaudos ir atskiros gaminio gamybos vieneto išlaidos, susijusios su medžiagų sąnaudomis, mašinų sąnaudomis, darbo jėgos sąnaudomis ir kt. Čia paslaugų teikėjas už įrankio dizainą ir gamybą ima atskirai. Ir už gaminius jis ima atskirai. Tokiu atveju jums tenka reikšmingos pradinės fiksuotos išlaidos (pvz.: 1–2 lac INR) ir produkto vieneto išlaidos (pvz.: 10–50 INR).

Vienam gatavo produkto vienetui, į kurį įeina tiek gaminio gamybos, tiek įrankio kaina. Šiuo atveju fiksuotos pradinės įrankio projektavimo ir gamybos išlaidos paskirstomos produkto kiekiui. Pvz.: šios išlaidos (pvz., 2 lac INR) paskirstomos į bendrą jūsų užsakytą kiekį (5000 vnt.), Be produkto gamybos išlaidų (pvz., 20 INR).

Taigi 200000 INR / 5000 vienetų = 40 INR (įrankio kaina) + 20 INR (produkto kaina) = 60 INR (visos išlaidos)

Ši sąnaudų struktūra palengvina pradinių įrankių sąnaudų naštą ir padaro korpuso kainą kintamą.

Liejimo privalumai

• Geriausiai tinka dideliam produkto kiekiui
• Gera apdaila - blizgi arba matinė danga
• Platus medžiagos pasirinkimas

Liejimo trūkumai

• Didelis pradinis laikas ir kaina

Premijos tema

Pateikdami savo gaminius į pagrindinę rinką, gali tekti suprojektuoti ir pagaminti produktą su tam tikra apsauga nuo patekimo į apsauga ir smūgiais. Tai skirta efektyviai informuoti klientus apie produkto patikimumą.

IP reitingas: IP (arba „Apsaugos nuo įsibrovimo“) reitingai yra tarptautiniai standartai, naudojami apibrėžiant elektrinių korpusų sandarinimo efektyvumą nuo svetimkūnių (įrankių, purvo ir kt.) Ir drėgmės įsiskverbimo.

IK reitingas

IK reitingai nurodo apsaugos nuo elektrinių gaubtų apsaugos laipsnius nuo išorinių mechaninių poveikių. IK įvertinimo skalė nurodo gaubto sugebėjimą atsispirti smūgio energijos lygiams, išmatuotiems džauliais (J).