Salīdzināšanas rokasgrāmata, lai efektīvi izgatavotu jūsu produktu elektroniskos korpusus

Pieņemsim, ka jūs esat prototipu izstrādes pēdējā posmā vai esat izstrādājis jaunu elektronisko produktu, un jūs domājat palielināt un pārdot savu produktu parastajā tirgū. Kaut arī jūs varat viegli iegūt PCB, sensorus un citas elektroniskas / elektriskas sastāvdaļas, jūs bieži paklupat, iegūstot apvalku, it īpaši, ja izstrādājumam ir nepieciešams pielāgots korpuss vai kad produkts regulāri mijiedarbojas ar lietotāju.

No šī raksta jūs uzzināsiet, kādi ir izplatītākie veidi, kā iegūt sava produkta apvalku, kā izvēlēties pareizo apvalka veidu un kur meklēt pakalpojumu sniedzēju. Tā kā lielākā daļa no jums meklēs rentablu, izturīgu, viegli izgatavojamu apvalku, mēs pievērsīsimies plastmasai, jo tā lieliski darbosies iepriekšminēto funkciju labā.

Visizplatītākie veidi, kā iegūt jūsu produktu apvalku, ir

1. Standarta korpuss un paneļi
2. 3D druka
3. Iesmidzināšana

Papildus rakstā sniegtajai informācijai mēs novērtēsim katru metodi ar zemāk redzamo digitālā infrasarkanā termometra korpusu (sarežģīta forma, sarežģītas detaļas), lai palīdzētu jums gūt priekšstatu par reālās pasaules scenāriju.

Galvenie kritēriji, pamatojoties uz kuriem mēs novērtēsim katru metodi, ir izmaksas, laiks, pielāgošana, sarežģītība, kvalitāte un mērogojamība. Mēs salīdzināsim standarta korpusu pret 3D drukāšanu un iesmidzināšanu.

Kritēriji	Izgatavots korpuss	3D druka	Iesmidzināšana
Izmaksas	Izmaksas ir proporcionālas daudzumam. Tomēr jūs varat vienoties par izdevīgāku darījumu, ja daudzums ir ievērojams ⭐	Izmaksas ir proporcionālas drukas laikam. Diapazons no 300-600 INR stundā, atkarīgs no materiāla (papildu pēcapstrāde)	Augstas sākotnējās instrumentu dizaina izmaksas un ļoti lētas izstrādājumu izgatavošanas izmaksas. Ja daudzums ir ievērojams, instrumenta projektēšanas izmaksas sadala vienas vienības izmaksās.
Laiks	Nav laika ierobežojumu. Pasūtiet un saņemiet to ⭐	Pasta noformējums, katras daļas izdrukāšanai nepieciešamais laiks ir proporcionāls daudzumam.	Pasta noformējums, instrumentu (veidņu) dizains un rīku izgatavošana prasa zināmu laiku (no vienas nedēļas līdz mēnesim). Kad rīks ir gatavs, dienā varat saražot simtiem vai pat tūkstošiem produktu.
Pielāgošana	Ļoti zems līdz Nē	Pilnībā pielāgojama un iespējamas vairākas iterācijas ⭐	Kad esat pabeidzis pelējuma dizainu, pielāgošana nav iespējama.
Produkta sarežģītība	Standarta izstrādājumu apvalki.	Sarežģītas un sarežģītas struktūras ir iespējamas bez papildu maksas ⭐	Iespējamas sarežģītas un sarežģītas struktūras, bet ar papildu maksu
Pabeigt kvalitāti	Pārsvarā labi. Bet to nevar pielāgot.	Rupji un slāņaini Izņēmums: Ar acetonu apstrādātas ABS daļas	Spīdīga un matēta apdare ⭐
Mērogs	Mērogam nav ierobežojumu ⭐	Iespējams mazāk par 1000 daudzumiem	Iespējams 1000+ daudzumam

Standarta - Izmēģinājumu korpuss

Ja jūsu projektā ir iesaistīti standarta komponenti, piemēram, Arduino, RaspberryPi, un daži standarta komponenti vai sensori, visticamāk, jūs atradīsit standarta apvalku tiešsaistē. Tālāk ir sniegti daži gatavo izstrādājumu korpusu piemēri.

Jūs tos varat atrast vietējās tiešsaistes vietnēs, kā arī daudzās starptautiskās vietnēs, piemēram, Alibaba vai Aliexpress. Daži pārdevēji var jums palīdzēt veikt pielāgojumus, ja jums ir noteikts minimālais daudzums. Ja jūsu produkts ir līdzīgs kaut kam, kas jau pastāv tirgū, varat izmantot šo viltīgo veidu, lai meklētu produkta korpusa ražotāju un mēģinātu vienoties par darījumu.

Citā iespējamā gadījumā, kad jums ir vairāku komponentu komplekts un kad estētika neraizējas, vislabākā izvēle ir izvēlēties pulverveida metāla paneli, kur jūs varat salabot komponentus, piemēram, kontrolierus, relejus utt. sliedes. Tiešsaistē var viegli atrast Ardino / aveņu kontrolieru korpusu, sliedes relejus, barošanas bloka barošanas blokus utt. Jūs pat varat nedaudz pielabot paneli, lai paneļa durvīs iekļautu displejus un slēdžus. Paneļu izmēri var svārstīties no dažiem centimetriem līdz dažiem metriem. Šī metode ir izplatīta prakse rūpnieciskās automatizācijas nozarē.

Atgriežoties pie mūsu termometra parauga korpusa, nevienā vietnē mēs nevaram atrast nevienu šādu apvalku. Tomēr jums ir paveicies, ja jūs varat atrast iesmidzināšanas uzņēmumu, kas jau ražo līdzīgu apvalku, kas būs piemērots jūsu vajadzībām. Lielais trūkums šeit ir tas, ka jūsu produkts pats par sevi neizskatīsies unikāls, jo jūsu apvalku pārdevējs pārdos arī ikvienam visā pasaulē.

Izveidoto korpusu priekšrocības

Ja gatavais apvalks atbilst jūsu vajadzībām, tad

• Ātrākas piegādes
• Nav nepieciešami laika un naudas ieguldījumi
• Labāka apdares kvalitāte

Izveidoto projektu korpusa trūkumi

• Nav vai ir ļoti minimāla pielāgošana
• Nav materiālu iespēju

3D druka

Ja standarta apvalki jums neder, tad 3D druka ir lielisks veids, kā sākt savu produktu. 3D druka ir lieliski piemērota prototipu veidošanai. Sākotnēji jūs meklējat tikai dažus daudzumus (iespējams, dažus simtus) un vēlaties pārbaudīt sava produkta tirgu, pirms ieguldāt ievērojamus ieguldījumus. Kad CAD dizains ir gatavs, produkta izdrukāšana neprasa daudz laika un izmaksu.

Ja vēlaties uzzināt par 3D drukāšanu, iedvesmas nolūkos skatiet rakstu par darba sākšanu ar 3D drukāšanu, kā arī citus 3D drukāšanas projektus, kurus esam izveidojuši iepriekš.

CAD detaļu projektēšana → sagriešana (sagriešanas programmatūrā) → 3D druka → Pēcapstrāde

1. Pirmkārt, jūs sagatavojat apvalka 3D modeli
2. Importējiet 3D modeli griešanas programmatūrā, piemēram, Cura, Simple3D un Slic3R

Sagriešana ir vieta, kur jūsu 3D modelis tiek pārveidots par slāņiem un kodiem, kurus 3D printeris var saprast.

Varat vizualizēt balstus un arī novērtēt drukāšanai nepieciešamo laiku, pielāgojot dažādus drukas parametrus.

1. Pēc tam seko 3D druka un pēcapstrāde. Pēcapstrāde ietver balstu noņemšanu, zibspuldzi un ķīmisku apstrādi virsmas apdarei ABS materiāla gadījumā.

Daudzi 3D drukāšanas pakalpojumu sniedzēji saņem jūsu dizainu, izmantojot savu vietni vai e-pastu, izdrukā to un nosūta drukāto produktu jums - tas viss nedēļas laikā. Bez problēmām! Vai ne. 3D drukāšanas pakalpojumu sniedzēji iekasēs maksu, ņemot vērā jūsu produkta drukāšanai nepieciešamo laiku, un stundas likme mainās atkarībā no izvēlētā materiāla veida.

Jums ir svarīgi apzināties dažus svarīgus faktorus, vienlaikus nolemjot sākt 3D drukāšanu. Šie faktori ir produkta materiāli un faktori, kas ietekmē apstrādes laiku, tādējādi arī jūsu izmaksas.

Pašlaik ir divas izplatītākās 3D drukāšanas metodes:

Kausēta nogulsnes modelēšana (FDM)

Pazīstams arī kā kausēta filamenta izgatavošana (FFF) ir piedevas ražošanas process, kurā objekts tiek uzbūvēts, selektīvi nogulsnējot izkusušo materiālu iepriekš noteiktā ceļā slānī pa slānim. Izmantotie materiāli ir termoplastiski polimēri un ir kvēldiega formā.

Stereolitogrāfija (SLA)

SLA darbojas, izmantojot lieljaudas lāzeru, lai sacietētu šķidros sveķus drukas gultā, lai izveidotu vēlamo 3D formu - procesu, kas pazīstams kā polimerizācija. Ir daudz veidu 3D drukāšanas uz gaismas bāzes, kas plaši tiek klasificēts kā digitālā gaismas apstrāde (DLP).

	Kausēta nogulsnes modelēšana (FDM)	Stereolitogrāfija (SLA)
Pieteikums	Standarta daļas	Daļa ar sarežģītām virsmām (rotaslietas un mazas detaļas) Mazie elektroniskie korpusi
Izmaksas	Lētāk
Laiks		Ātrāk
Apdare	Parasti rupja un slāņaina Gluds, ja ABS ir apstrādāta ar acetonu	Gluda
Materiāli	Visbiežāk: PLA, ABS, Neilons, gurni, PET, dators	Standarta sveķi, caurspīdīgi sveķi, izturīgi vai izturīgi sveķi un augstas temperatūras sveķi.

Pagaidām paliksim pie FDM, jo tā ir plašāk pieejama un piemērota mūsu diskusijai.

Dizaina apsvērumi 3D drukāšanai

Veidojot izstrādājumu, ir svarīgi izprast tirgū pieejamo 3D printeru ierobežojumus. Ir svarīgi, lai jūs iegūtu izpratni par FDM 3D printera darbību.

Ja jums nav lielisku prasmju CAD projektēšanā, iesaku jums izmantot profesionālus 3D dizaina pakalpojumus, un dažos gadījumos paši 3D drukas pakalpojumu sniedzēji piedāvā 3D dizaina pakalpojumus. Šie pakalpojumi ir par maksu - galvenokārt par stundu. Svarīgākie dizaina apsvērumi ir

Montāža: ja jums ir vairākas detaļas, kas tiek montētas gala priekšmetā, jums ir jādomā par noteikumiem, kas jāveic, lai detaļas savienotu kopā - detaļu saskaņošana, skrūves utt.

Pārāk karājas: realitāte ir tāda, ka FDM 3D printeri nav lieliski, lai drukātu pārkares vai stāvas slīpas virsmas. Jums rodas raupjas virsmas, jums ir nepieciešams atbalsts, kas jums jāapstrādā pēc tam.

Sarežģītība: Sarežģītība nozīmē tādu sarežģītību kā plānas detaļas, niecīgas iezīmes un ļoti sarežģītas formas. Lai gan 3D printeriem ir paredzēts to visu izdarīt viegli, dažreiz tie neizdodas labi.

Šeit ir faktori, kas jums jāpatur prātā, pārejot no dizaina uz 3D drukāšanas procesu.

Procesa apsvērumi 3D drukāšanai

Visi procesa apsvērumi ietekmē drukāšanas laiku un gatavā objekta kvalitāti.

Visus šos parametrus var vizualizēt un analizēt, izmantojot sagriešanas programmatūru (Cura, Simple3D un Slic3R)

Orientācijai ir nozīme: Zemāk redzamais attēls parāda, kāpēc. Mēģiniet daļu orientēt tā, lai tas prasītu mazāku atbalstu un mazāk pakarinātu. Labākā orientācija nodrošinās labāku apdari un īsāku drukāšanas laiku.

Slāņa biezums / slāņa augstums: slāņa biezums ir slāņa augstuma mērījums katram secīgam materiāla papildinājumam 3D drukāšanas procesā, kurā slāņi ir sakrauti. Zemāks slāņa biezums, ilgāks laiks, kas vajadzīgs drukāšanai, un labāka apdares kvalitāte. Zemāk redzamajā attēlā parādīta slāņa biezuma un drukas laika attiecības perspektīva.

Aizpildīšanas blīvums: aizpildīšanas blīvums ir objekta iekšpusē izdrukātā kvēldiega daudzums, un tas tieši attiecas uz drukas izturību, svaru un drukāšanas ilgumu. Mūsu gadījumā - korpuss - mēs nesaskarsimies ar aizpildīšanas blīvumu, jo mūsu daļa ir apvalks, nevis ciets priekšmets. Ja jums ir cieta daļa, tad lielāks aizpildīšanas blīvums, lielāka izturība un ilgāks drukas laiks.

Atbalsti: 3D drukāšanas atbalsta struktūras nav modeļa sastāvdaļa. Tos izmanto modeļa daļu atbalstam drukāšanas laikā. Tas nozīmē, ka pēc drukāšanas beigām jums būs papildu uzdevums noņemt struktūras, pirms modelis ir gatavs darbam.

Ir arī citi faktori, piemēram, drukas ātrums, apvalka biezums, sprauslas diametrs, ekstrūzijas temperatūra un plosts, par kuriem jums nav jāuztraucas, jo tos pakalpojumu sniedzējs iestatīs optimālā līmenī

Pēcapstrāde: ABS daļas pēc 3D drukāšanas procesa var apstrādāt ar acetonu, lai iegūtu spīdīgu izskatu.

Zemāk ir salīdzināts ar acetonu apstrādāts ABS un neapstrādāts ABS objekts. Ziņojums, kuru es vēlos pateikt, ir drukas kvalitāte, kas ir optimāla funkcionalitātes un estētikas ziņā.

Programmatūras Izmanto projektēšanai

Bezmaksas: Sketchup, Blender 3D, Open SCAD.

Apmaksāts: Solidworks, CATIA, NX-CAD, 3DS Max

Izgriešanai izmantojamās programmatūras - bez maksas: Cura, Simple3D, Slic3R

3D drukāšanas izmaksu analīze

3D drukāšanas izmaksas ir atkarīgas no materiāla izvēles un produkta izdrukāšanai nepieciešamā laika.

Izmaksas parasti svārstās no 300 līdz 600INR. Turklāt papildus tiks iekasēti tādi papildinājumi kā ABS acetona apstrāde (50–100 INR).

Lai to aplūkotu perspektīvā, apskatīsim mūsu digitālā IR termometra drukāšanas izmaksas. Digitālā IR termometra pamata versijas izdrukāšana prasa 4 stundas un 11 minūtes. Varat arī pārbaudīt bezkontakta IR termometru, ko mēs izveidojām agrāk, izmantojot 3D drukātu korpusu.

Procesa parametri: slāņa augstums: 0,25 mm, drukas ātrums 60 mm / s. Tā kā mēs izmantosim ABS materiālu bez jebkādas pēcapstrādes, tas mums izdrukai izmaksātu aptuveni 1200 INR.

3D drukāšanas priekšrocības

• Dizaina brīvība
• Ātra prototipu veidošana - atkārtojumu brīvība
• Drukājiet pēc pieprasījuma un maksājiet tikai par to, ko drukājat

3D drukāšanas trūkumi

• Ierobežota materiālu izvēle
• Ierobežots veidošanas apjoms
• Apdares kvalitāte

3D drukāšanas tirgus tendence

Tā kā 3D drukāšanas pakalpojumi ir vieglāk pieejami, 3D drukāšanas cenas var pazemināties. Azul 3D “Augstas zonas ātrās drukāšanas tehnoloģija” ir revolucionāra SLA metode, kas vienlaikus var izdrukāt visas gultas slāni. Tomēr, lai nokļūtu tirgū, būs vajadzīgs zināms laiks.

Iesmidzināšana

Iesmidzināšana ir nozarē visizplatītākā masveida ražošanas metode un vislabāk piemērota, ja vēlaties ražot tūkstošiem izstrādājumu. Ja aplūkojat kādu no jums izgatavotu izstrādājumu, kas izgatavots no plastmasas, tas, iespējams, ir izgatavots caur iesmidzināšanu. Pirmā produkta ražošana prasa daudz laika un naudas, bet, kad tas ir paveikts, jūs dienā varat saražot simtiem vai pat tūkstošus produktu par ļoti lētu cenu.

Kā notiek process injekcijas formēšanai?

Produkta dizains → Instrumentu dizains (veidņu dizains) → Izmēģinājuma darbi → Masveida ražošana → Pēcapstrāde

1. Pirmkārt, jūs izstrādājat produktu tāpat kā 3D drukāšanu - vai nu pats, vai arī izmantojot profesionālu CAD dizaineru.

2. Tad jūs piešķirat izstrādājuma dizainu rīku dizainerim (galvenokārt iesmidzināšanas formēšanas pakalpojumu sniedzējam) kopā ar citām detaļām, piemēram, materiāla izvēli, daudzumu un apdares veidu. Pakalpojumu sniedzējs izstrādā rīku (ti, veidni) un analizē detaļu atbilstību, veidņu plūsmu un visus citus parametrus atbilstoši jūsu izstrādājuma dizainam un vēlamajām specifikācijām.

Kad tas ir gatavs, pakalpojumu sniedzējs iziet izmēģinājumu un, ja nepieciešams, veic labojumus. Visbeidzot, viņš pāriet uz masveida ražošanu. Pēcapstrāde ietver tādas darbības kā zibspuldzes un vārtu noņemšana un pulēšana.

Pelējums / rīks ir metāla bloks, kuram ir negatīvs / pretējs profils objektam, kuru vēlaties izgatavot. To veido kodola bloks un dobuma bloks kopā ar citām atbalsta daļām, piemēram, dzesēšanas sistēmu, ežektora tapu utt. Injekcijas formēšanas procesā sakarsētā plastmasa plūst dobuma iekšpusē un atdziest. Pēc tam detaļa tiek automātiski izstumta un pēc tam tiek apstrādāta, veicot tādas darbības kā zibspuldžu un vārtu noņemšana un pulēšana.

Materiāli, ko izmanto iesmidzināšanā

Lielāko daļu komerciālo plastmasas materiālu var izmantot iesmidzināšanā.

Tātad gatavā produkta īpašumam būs izvēlētā materiāla īpašība.

Piemēram: polikarbonāts un polistirols caurspīdīgiem izstrādājumiem, polipropilēns (PP un PET) ir piemērots pārtikas plastmasas materiāliem, poliēterimimīds (PEI) ar augstu karstumizturību.

Runājot par elastīgiem materiāliem, piemēram, poliuretānu vai silikona gumiju, iesmidzināšanas formēšanas koncepcija nedaudz atšķiras. Katram materiālam ir atšķirīgas ražošanas izmaksas. Veidnes ir paredzētas noteiktam plastmasas materiālam. Instrumenti / veidnes, kas paredzēti konkrētam materiālam, var nebūt noderīgi citam materiālam, jo ​​katrs materiāls saraujas atšķirīgi. Tāpēc izlemiet savu materiālu projektēšanas stadijā.

Instrumentam vai veidnei ir mūžs. Rīka materiāls un izmaksas mainās atkarībā no aptuvenā vēlamo izstrādājumu skaita. Minimālais instrumenta kalpošanas laiks ir aptuveni 5000 gab. Tātad godīgi novērtējiet daudzumu sākotnējā posmā.

Tiek izmantoti daudzi faktori, kuru pamatā ir produkta apdare un sarežģītība - piemēram, Ja jums nepieciešama ļoti laba kvalitāte, tad rīka dizains ietver noteiktas funkcijas, kas palielina izmaksas.

Ja ir ļoti sarežģītas struktūras, kas apgrūtina parasto instrumentu ražošanu, tad rīku izgatavotājs izmanto netradicionālas metodes, kas palielina izmaksas.

Viss, kas jums jādara, ir skaidri jāapzinās, ko vēlaties - dizains, daudzums, apdare un materiāls.

Izmaksu atlīdzība par iesmidzināšanu

Sazinieties ar pakalpojumu sniedzēju, kurš sniedz gala risinājumu, ti, sākot ar instrumentu projektēšanu un beidzot ar produktu ražošanu, lai izvairītos no koordinācijas problēmām. Pakalpojumu sniedzējs parūpēsies par visiem faktoriem atbilstoši jūsu dizainam, daudzumam, materiālam un apdares prasībām.

Ir divi veidi, kā jūs varat veikt izmaksu struktūru. Lai analizētu izmaksu struktūras atšķirību, mēs izmantosim mūsu IR digitālo termometru.

Atsevišķas izmaksas instrumentu projektēšanai un instrumentu izgatavošanai un atsevišķas izmaksas par vienību produkta ražošanai, kas saistītas ar materiāla izmaksām, mašīnu izmaksām, darbaspēka izmaksām utt. Pakalpojuma sniedzējs jums atsevišķi pieprasa par instrumenta dizainu un izgatavošanu. Un viņš par produktiem iekasē atsevišķi. Šajā gadījumā jums rodas ievērojamas sākotnējās fiksētās izmaksas (piem., 1-2 lac INR) un produkta vienības izmaksas (piem., 10-50 INR).

Par galaprodukta vienību, kas ietver gan produkta ražošanas izmaksas, gan instrumentu izmaksas. Šajā gadījumā fiksētās sākotnējās instrumenta projektēšanas un izgatavošanas izmaksas tiek sadalītas pa produkta daudzumu. Piemēram, šīs izmaksas (piem., 2 lac INR) tiek sadalītas jūsu pasūtītajā kopējā daudzumā (5000 gab.) Papildus produkta izgatavošanas izmaksām (piem., 20 INR).

Tātad 200000 INR / 5000 vienības = 40 INR (instrumenta izmaksas) + 20 INR (produkta izmaksas) = ​​60 INR (kopējās izmaksas)

Šī izmaksu struktūra atvieglo sākotnējo instrumenta izmaksu slogu un padara korpusa izmaksas mainīgas.

Formēšanas priekšrocības

• Vislabāk lielam produkta daudzumam
• Laba apdare - spīdīga vai matēta
• Plaša materiāla izvēle

Formēšanas trūkumi

• Augsts sākotnējais laiks un izmaksas

Bonusa tēma

Izlaižot produktus parastajā tirgū, jums, iespējams, būs jāprojektē un jāizgatavo produkts, kas atbilst noteiktai aizsardzībai pret iekļūšanu un triecieniem. Tas ir paredzēts, lai efektīvi informētu klientus par produkta uzticamību.

IP vērtējums: IP (vai "Ieejas aizsardzības") vērtējumi ir starptautiski standarti, kas tiek izmantoti, lai noteiktu elektrisko korpusu blīvēšanas efektivitātes līmeni pret svešķermeņu (instrumentu, netīrumu utt.) Un mitruma iekļūšanu.

IK vērtējums

IK vērtējumi norāda aizsardzības pakāpes, ko nodrošina elektriskie korpusi pret ārējiem mehāniskiem triecieniem. IK vērtēšanas skala identificē korpusa spēju pretoties trieciena enerģijas līmeņiem, kas izmērīti džoulos (J).