Водич за упоређивање за ефикасну производњу електронских кућишта за ваше производе

Рецимо да сте у завршној фази израде прототипа или сте развили нови електронски производ и размишљате о повећању продаје и продаји свог производа на главном тржишту. Иако лако можете набавити ПЦБ, сензоре и друге електронске / електричне компоненте, често налетите на кућиште, посебно када је производу потребно прилагођено кућиште или када производ редовно комуницира са корисником.

Из овог чланка ћете знати који су уобичајени начини набавке кућишта за ваш производ, како одабрати праву врсту кућишта и где потражити добављача услуга. Будући да ће већина вас тражити исплативо, издржљиво кућиште које се лако може произвести, фокусираћемо се на пластику јер ће сјајно одрадити горе поменуте карактеристике.

Најчешћи начини да се ваш производ постави у кућиште су-

Стандардно кућиште и панели
3Д штампање
Бризгање

Поред информација у чланку, проценићемо сваку методу помоћу доњег кућишта дигиталног ИЦ термометра (сложени облик, сложени детаљи) како бисмо вам помогли да стекнете идеју о стварном сценарију.

Главни критеријуми на основу којих ћемо процењивати сваку методу су цена, време, прилагођавање, сложеност, квалитет и скалабилност. Упоредићемо стандардно кућиште са 3Д штампањем и ињекционим пресовањем.

Критеријуми	Готово кућиште	3Д штампање	Бризгање
Трошак	Трошак је пропорционалан количини. Међутим, можете преговарати о бољој понуди када је количина значајна ⭐	Трошак је пропорционалан времену штампања. Креће се од 300-600 ИНР по сату у зависности од материјала (додатна обрада)	Високи почетни трошкови за дизајн алата и врло јефтини трошкови производње производа. Ако је количина значајна, трошкови дизајна алата распоређују се у трошкове по јединици.
време	Нема ограничења у времену. Наручите и доставите ⭐	Пост дизајн, време потребно за штампу сваког дела пропорционално је количини.	Пост дизајн, дизајн алата (калупа) и израда алата траје одређено време (од једне недеље до месец дана). Једном када је алат спреман, можете произвести стотине или чак хиљаде производа дневно.
Подешавање	Врло ниско до Не	Потпуно прилагодљива и могуће вишеструке итерације ⭐	Једном када завршите дизајн калупа, прилагођавање више није могуће.
Сложеност производа	Кућишта за стандардне производе.	Комплексне и сложене структуре могуће без додатних трошкова ⭐	Могуће су сложене и сложене структуре, али уз додатну накнаду
Квалитет завршетка	Углавном добро. Али, не може се прилагодити.	Грубо и слојевито Изузетак: Делови од АБС-а третирани ацетоном	Сјајни и мат завршни слој ⭐
Скала	Нема ограничења на скали ⭐	Изводљиво за мање од 1000 количина	Изводљиво за 1000+ количина

Стандардно - Готово кућиште

Ако ваш пројекат укључује стандардне компоненте као што су Ардуино, РаспберриПи и неке стандардне компоненте или сензори, највероватније ћете стандардно кућиште пронаћи на мрежи. Испод је неколико примера Реадимаде кућишта.

Можете их пронаћи на локалним веб локацијама, као и на многим међународним веб локацијама попут Алибабе или Алиекпресса. Неки продавци могу вам помоћи у прилагођавању ако имате одређену минималну количину. Ако је ваш производ сличан нечему што већ постоји на тржишту, можете на овај подмукли начин да се вратите до произвођача кућишта производа и покушате да преговарате о послу.

У другом вероватном случају, када имате склоп више компонената и када естетика не забрињава, најбољи избор је одабрати металну плочу за наношење прашкастог премаза на којој можете да причврстите компоненте као што су контролери, релеји итд. На дин. шине. Кућиште Ардуино / Распберри контролера за дин-раил носач, дин-раил релеје, јединице за напајање на дин шини итд. Лако можете пронаћи на мрежи. Можете чак и мало подесити панел да бисте укључили екране и прекидаче на вратима панела. Величине панела могу варирати од неколико центиметара до неколико метара. Ова метода је уобичајена пракса у индустрији индустријске аутоматизације.

Враћајући се на пример кућишта термометра, не можемо наћи такво кућиште ни на једном веб месту. Међутим, имате среће ако пронађете компанију за бризгање под притиском која већ производи слично кућиште које ће одговарати вашим потребама. Велики недостатак овде је што ваш производ сам по себи неће изгледати јединствено, јер ће се ваш продавач кућишта продавати било коме широм света.

Предности Реадимаде кућишта

Ако готово кућиште одговара вашим потребама, онда-

Брже испоруке
Не треба никакво улагање времена и новца
Бољи квалитет завршне обраде

Мане Реадимаде кућишта

Нема или је минимално прилагођавање
Нема материјалних могућности

3Д штампање

Ако вам стандардна кућишта не одговарају, 3Д штампање је одличан начин да покренете свој производ. 3Д штампа је одлична за израду прототипова. У почетку ћете тражити само неколико количина (вероватно неколико стотина) и желите да тестирате тржиште за свој производ пре него што уложите значајну инвестицију. Штампање производа након што је ЦАД дизајн спреман не захтева пуно времена и трошкова.

Ако сте заинтересовани за учење о 3Д штампи, погледајте чланак о почетку рада са 3Д штампањем, као и друге пројекте 3Д штампе које смо раније направили за инспирацију.

ЦАД дизајнирање делова → Резање (у софтверу за резање) → 3Д штампање → Пост-обрада

Прво припремите 3Д модел кућишта
Увезите 3Д модел у софтвер за резање као што су Цура, Симпле3Д и Слиц3Р

Резање је место где се ваш 3Д модел претвара у слојеве и кодове које 3Д штампач може да разуме.

Можете да визуализујете носаче и такође процените време потребно за штампу подешавањем различитих параметара штампе.

Затим следи 3Д штампање и накнадна обрада. Накнадна обрада укључује уклањање носача, блица и хемијску обраду површине у случају АБС материјала.

Многи добављачи услуга 3Д штампе добијају ваш дизајн путем своје веб странице или е-поште, исписују га и шаљу вам одштампани производ - све то у року од недељу дана. Без гужве! Зар не? Добављачи услуга 3Д штампања наплатиће вам на основу времена потребног за штампање вашег производа, а стопа по сату варира у зависности од врсте материјала који одаберете.

Важно је да будете свесни неких важних фактора док се одлучујете за 3Д штампу. Ти фактори су материјали производа и фактори који утичу на време обраде, самим тим и на ваше трошкове.

Тренутно су две најчешће методе 3Д штампе-

Моделовање топљеног таложења (ФДМ)

Такође познат као израда фузионисаних нити (ФФФ), поступак је производње адитива где се објекат гради селективним таложењем растопљеног материјала на унапред одређену путању слој по слој. Материјали који се користе су термопластични полимери и долазе у облику нити.

Стереолитографија (СЛА)

СЛА делује помоћу снажног ласера да очврсне течну смолу у штампарији како би створио жељени 3Д облик - поступак познат као полимеризација. Постоји много врста 3Д штампе засноване на светлости која се широко класификује као дигитална обрада светлости (ДЛП).

	Моделовање топљеног таложења (ФДМ)	Стереолитографија (СЛА)
Апликација	Стандардни делови	Део са замршеним површинама (накит и ситни делови) Мала електронска кућишта
Трошак	Јефтиније
време		Брже
Завршавање	Генерално грубо и слојевито Глатко у случају АБС-а третираног ацетоном	Глатко
Материјали	Најчешћи: ПЛА, АБС, Најлон, ХИПС, ПЕТ, ПЦ	Стандардна смола, бистра смола, жилава или издржљива смола и смола за високе температуре.

За сада се држимо ФДМ-а јер је шире доступан и одговара нашој дискусији.

Разматрања дизајна за 3Д штампу

Током дизајнирања производа, важно је разумети ограничења 3Д штампача доступних на тржишту. Важно је да разумете рад ФДМ 3Д штампача.

У случају да се не сналазите у ЦАД дизајнирању, саветујем вам да користите професионалне услуге 3Д дизајна, ау неким случајевима и сами добављачи услуга 3Д штампе нуде услуге 3Д дизајна. Ове услуге се наплаћују - углавном на сат. Најважнија разматрања дизајна су

Монтажа: Ако имате више делова који се састављају у коначни објекат, онда морате да размислите о одредбама које ћете прилагодити деловима - подударање делова, завртњи итд.

Прекомерно вешање: Стварност је таква да ФДМ 3Д штампачи нису сјајни у штампању превисоких или стрмо нагнутих површина. Добијате храпаве површине, потребна вам је подршка коју морате накнадно обрадити.

Сложеност: Сложеност значи сложеност попут танких делова, ситних карактеристика и врло сложених облика. Иако су 3Д штампачи намењени да све ово раде с лакоћом, понекад им не иде добро.

Ево фактора које морате имати на уму док прелазите од дизајна до процеса 3Д штампе.

Процесна разматрања за 3Д штампу

Сва разматрања процеса имају утицај на време штампе и квалитет готовог предмета.

Сви ови параметри могу се визуализовати и анализирати помоћу софтвера за резање (Цура, Симпле3Д и Слиц3Р)

Оријентација је битна: Слика испод показује зашто. Покушајте да оријентишете део на начин који захтева мање подршке и мање вешања. Најбоља оријентација резултираће бољом завршном обрадом и краћим временом штампања.

Дебљина слоја / висина слоја: Дебљина слоја је мера висине слоја сваког узастопног додавања материјала у процесу 3Д штампе у којем су слојеви сложени. Смањите дебљину слоја, дуже време потребно за штампу и бољи квалитет завршне обраде. Слика испод даје перспективу односа између дебљине слоја и времена штампе.

Густина испуна: Густина испуна је количина нити отиснуте унутар предмета, а то се директно односи на снагу, тежину и трајање штампе вашег отиска. У нашем случају - кућиште, нећемо наићи на густину испуне, јер је наш део љуска, а не чврст предмет. У случају да имате солидан део, онда је већа густина испуне, већа снага и више времена штампања.

Подржава: Структуре за подршку за 3Д штампу нису део модела. Користе се за подупирање делова модела током штампања. То значи да по завршетку штампања имате додатни задатак да уклоните структуре пре него што модел буде спреман за рад.

Постоје и други фактори као што су брзина штампе, дебљина љуске, пречник млазнице, температура истискивања и сплав због којих не морате бринути јер ће их добављач услуга поставити на оптималне нивое

Накнадна обрада: Делови АБС-а могу се третирати ацетоном након поступка 3Д штампања како би добили сјајни изглед.

Испод је поређење АБС-а који се третира ацетоном и АБС-а који нису третирани. Порука коју желим да пренесем је да се одлучим за квалитет штампе који је оптималан у погледу функционалности и естетике.

Софтвер који се користи за дизајн

Бесплатно: Скетцхуп, Блендер 3Д, Опен СЦАД.

Плаћено: Солидворкс, ЦАТИА, НКС-ЦАД, 3ДС макс

Софтвер који се користи за резање - Бесплатно: Цура, Симпле3Д, Слиц3Р

Анализа трошкова 3Д штампе

Трошкови 3Д штампе зависе од вашег избора материјала и времена потребног за штампање производа.

Трошкови се обично крећу од 300 - 600ИНР. Даље, додаци попут третмана АБС ацетоном наплаћују се додатно (50-100ИНР).

Да бисмо то ставили у перспективу, погледајмо трошкове штампе нашег дигиталног ИЦ термометра. Потребно је 4 сата и 11 минута да се са процесом одштампа основна верзија нашег дигиталног ИЦ термометра. Такође можете погледати бесконтактни ИЦ термометар који смо раније направили помоћу 3Д штампаног кућишта.

Параметри процеса: Висина слоја: 0,25 мм, брзина штампе 60 мм / с. Будући да ћемо се одлучити за АБС материјал без накнадне обраде, ово би нас коштало отприлике 1200 ИНР за штампу.

Предности 3Д штампе

Слобода дизајна
Брзо израђивање прототипа - слобода за понављање
Штампајте на захтев и плаћајте само оно што штампате

Мане 3Д штампе

Ограничени избор материјала
Ограничени обим израде
Квалитет завршне обраде

Тржишни тренд за 3Д штампу

Како су услуге 3Д штампе доступније, цене за 3Д штампу могу спустити. Азул 3Д „технологија брзог штампања високог подручја“ револуционарна је СЛА метода, али истовремено може да одштампа слој читавог кревета. Међутим, биће потребно неко време да се дође до тржишта.

Бризгање

Ињекцијско пресовање је најчешћи начин масовне производње у индустрији и најбоље одговара када желите да направите хиљаде производа. Ако гледате било који производ направљен од пластике око себе, вероватно је направљен бризгањем. Потребно је пуно времена и новца да би се произвео први производ, али када се то учини, дневно можете произвести стотине или чак хиљаде производа по врло јефтиној цени.

Како тече поступак за бризгање под притиском?

Дизајн производа → Дизајн алата (дизајн калупа) → Покусни циклуси → Масовна производња → Накнадна обрада

1. Прво, дизајнирате производ баш онако како сте то урадили за 3д штампу - сами или преко професионалног ЦАД дизајнера.

2. Затим дизајн производа дајете дизајнеру алата (углавном добављачу услуга убризгавања у калупе), заједно са осталим детаљима, попут избора материјала, количине и врсте завршне обраде. Добављач услуга дизајнира алат (тј. Калуп) и анализира подударање делова, проток калупа и све остале параметре према дизајну вашег производа и спецификацијама које желите.

Када је то спремно, добављач услуга креће у пробно покретање и врши корекције ако је потребно. Коначно, наставља са масовном производњом. Накнадна обрада укључује радње попут уклањања блица и врата и полирање.

Калуп / алат је метални блок који има негативни / супротни профил предмета који желите да направите. Састоји се од језграног блока и блока шупљине, заједно са осталим носећим деловима, као што су систем за хлађење, избацивач, итд. У процесу бризгања, загрејана пластика тече унутар шупљине и хлади се. Део се затим аутоматски избацује, а затим обрађује накнадно, као што су уклањање блица и врата и полирање.

Материјали који се користе за ињекционо пресовање

Већина комерцијалних пластичних материјала може се користити у ињекционом калупу.

Дакле, својство готовог производа имаће својство материјала који одаберете.

Нпр: Поликарбонат и полистирен за провидне производе, Полипропилен (ПП и ПЕТ) су добри за прехрамбене пластичне материјале, Полиетеримид (ПЕИ) за високу отпорност на топлоту.

Када је реч о флексибилним материјалима попут полиуретана или силиконске гуме, концепт убризгавања у калуп се мало разликује. Сваки материјал има различите трошкове производње. Калупи су дизајнирани за одређени материјал од пластике. Алати / калупи дизајнирани за одређени материјал можда неће бити корисни за други материјал јер се сваки материјал на другачији начин скупља. Дакле, одлучите се за свој материјал у фази дизајна.

Алат или калуп имају животни век. Материјал и цена алата варирају у зависности од процењеног броја производа које желите да направите. Минимални век трајања алата је око 5000 комада. Дакле, поштено процените количину у почетној фази.

Много фактора долази у обзир на основу завршне обраде и сложености производа - на пример-

Ако вам је потребан врло фин квалитет, онда дизајн алата укључује одређене карактеристике које повећавају цену.

Ако постоје врло сложене структуре, које конвенционалну производњу алата отежавају, тада се произвођач алата користи неконвенционалним методама што повећава трошкове.

Све што требате је да јасно одредите шта желите - дизајн, количину, завршну обраду и материјал.

Разматрање трошкова за ињекционо пресовање

Идите код добављача услуга који даје крајње решење, тј. Од дизајнирања алата до производње производа како бисте избегли проблеме са координацијом. Добављач услуга ће се побринути за све факторе према вашем дизајну, количини, материјалу и захтевима за завршну обраду.

Постоје два начина на која можете приступити структури трошкова. Као пример ћемо узети наш ИЦ дигитални термометар за анализу разлике у структури трошкова.

Одвојени трошкови за дизајн алата и производњу алата и одвојени по јединичној цени за производњу производа, што укључује трошкове материјала, трошкове машина, трошкове рада итд. При чему вам добављач услуга посебно зарачунава дизајн и производњу алата. И производе посебно наплаћује. У овом случају настају значајни почетни фиксни трошкови (Нпр.: 1-2 ИНР лака) и трошак производа по јединици (Нпр.: 10-50 ИНР).

По јединици готовог производа који укључује и трошкове производње производа и трошкове алата. У овом случају, фиксни почетни трошкови дизајна и израде алата распоређују се на количину производа. Нпр.: Овај трошак (нпр. 2 лац ИНР) распоређује се у укупну количину (5000 комада) коју наручите поред трошкова производње производа (нпр. 20 ИНР).

Дакле, 200000 ИНР / 5000 јединица = 40 ИНР (трошак алата) + 20 ИНР (трошак производа) = 60 ИНР (укупни трошак)

Ова структура трошкова растерећује почетни трошак алата и чини трошкове кућишта променљивим.

Предности калупа

Најбоље за велику количину производа
Добра завршна обрада - сјајна или мат површина
Широк избор материјала

Мане калупа

Велико почетно време и цена

Бонус Тема

Када пласирате своје производе на главно тржиште, можда ћете морати да дизајнирате и произведете производ са одређеном заштитом од уласка и заштите од удара. Ово служи за ефикасно комуницирање поузданости производа са својим купцима.

Оцена ИП: Оцене ИП (или „Заштита од продора“) су међународни стандарди који се користе за дефинисање нивоа ефикасности заптивања електричних кућишта против продора страних тела (алата, прљавштине итд.) И влаге.

ИК Ратинг

ИК оцене указују на степен заштите електричних кућишта од спољних механичких удара. Скала оцене ИК идентификује способност кућишта да се одупре нивоима енергије удара мереним у џулима (Ј).