Jak používat 3D tisk na pomoc při vývoji elektronických injekčních forem?

一, ověření designu: zrychlená iterace z konceptu na fyzický objekt
1. Rychlé ověření prototypování zkracuje vývojový cyklus
Tradiční vývoj plísní vyžaduje cyklus „Návrhové zpracování zkušební modifikace formy“, přičemž každý krok provádí 7 - 10 dní . 3 D Tisk komprimuje ověřovací cyklus do 24 hodin přímým výrobou funkčních prototypů. Projekt SmartWatch Dial používá vícebarevnou tiskárnu Stratasys J850 k dokončení produkce prototypů včetně průhledných oken a kovových dekorativních proužků do 12 hodin, což je 8krát rychlejší než tradiční obrábění CNC. Tento prototyp byl přímo použit pro strukturální testování a identifikoval 3 problémy s interferencí, což zabránilo ztrátě přibližně 120000 juanů z následných modifikací plísní.
2. ověření proveditelnosti složitých struktur
Elektronické formy produktu často zahrnují komplexní návrhy, jako je mikrostruktura a nepravidelné tokové kanály . 3 d tisk může vytvořit fyzikální modely 1: 1 pro simulaci kanálu. Při vývoji formy AR brýlí nohou inženýři testovali tři různé kříž - sekční tvary průtokových kanálů prostřednictvím 3D tisku:
Kruhový kanál: Doba plnění 2,1 sekundy, ale jsou přítomny fúzní linie
Kanál lichoběžného toku: Doba plnění 1,8 sekundy, snížená svařovací linka o 40%
Biomimetický kanál listové žíly: doba plnění 1,5 sekundy, žádná fúzní linie a snížená ztráta tlaku o 25%
Konečný výběr návrhu kanálu biomimetického toku zvýšil výnos produktu z 82% na 96%.
3. ověření kombinace více materiálů
Moderní elektronické výrobky sledují štíhlost a formy musí integrovat více charakteristik materiálu . 3 D Tisk podporuje gradientní tisk inženýrských plastů, jako je PC/ABS, PA12, TPU atd. Při vývoji plísně dronů, kterým byla nalezena, byla nalezena: byla nalezena takto, jak bylo nalezeno:
Míra smršťování 0,6%, když je tloušťka stěny 1,2 mm
Míra smršťování 0,85%, když je tloušťka stěny 1,8 mm
Míra smršťování 1,1%, když je tloušťka stěny 2,5 mm
Na základě toho optimalizujte návrh povrchu rozloučení, abyste dosáhli rozměrové přesnosti ± 0,03 mm pro produkt a splňovali standardy letecké třídy.
2, strukturální optimalizace: Od funkční implementace po průlom výkonu
1. Systém konformního chlazení zvyšuje účinnost
Doba chlazení představuje 60% -70% injekčního cyklu a tradiční systém chlazení vodou má nízkou účinnost . 3 D Tisk může vyrábět spirálu a vodní cesty ve tvaru stromu, což zvyšuje účinnost chlazení o 40%. Po nanesení 3D tiskové technologie Shanghai Yisu konformní vodní cesty do rámcové formy určitého 5G mobilního telefonu:
Doba chlazení zkrátila z 18 sekund na 11 sekund
65% snížení války a deformace produktu
Životnost formy byla zvýšena z 300 000 cyklů plísní na 800 000 cyklů plísní
Tato technologie zvýšila denní výrobní kapacitu z 48 000 kusů na 75 000 kusů a míra využití zařízení se zvýšila o 56%.
2. Lehká struktura snižuje spotřebu energie
Formy elektronických produktů musí vyvážit sílu a hmotnost. Technologie optimalizace topologie 3D tisku může odstranit 30% - 50% materiálů bez zatížení. Určitá forma A na straně notebooku byla topologicky optimalizována pomocí softwaru Optistruct ALTAIR pro generování voštinové struktury žebra:
Hmotnost se snížila o 42%
25% zvýšení tuhosti
Tlak injekce se snížil o 18%
Tento design snižuje spotřebu energie jednoho vstřikovacího stroje z 12 kW na 9,5 kW, což ročně ušetří více než 200 000 juanů v nákladech na elektřinu.
3. Integrovaný design snižuje procesy montáže
Tradiční formy vyžadují sestavení více částí, zatímco 3D tisk může dosáhnout integrované výroby. Možnost nabíjení sluchátek TWS integruje 23 dílů včetně posuvníku, šikmého vrcholu a vyhazovače do 3 komponent tisku:
Doba montáže zkrácena z 8 hodin na 1,5 hodiny
Akumulovaná chyba tolerance se snížila z 0,15 mm na 0,03 mm
Míra průchodu testu těsnění produktu se zvýšila z 92% na 99,5%
Tento design zvyšuje denní produkční kapacitu z 120000 kusů na 180000 kusů a splňuje roční poptávku s prodejem 20 milionů jednotek.
3, Aplikace hromadné výroby: Od technologických průlomů po průmyslovou implementaci
1. kovový 3D tisk pro přímé výrobu forem
Pro vysokou - Precision and Long - Životní formy, kovový 3D tisk dosáhl průmyslové aplikace. Určitá forma lékařských elektronických zařízení používá zařízení EOS M 290 k tisku nástrojového oceli H13:
Tvrdost dosáhne 52HRC
Drsnost povrchu RA0,8 μm
Přesahující 1,5 milionu cyklů života
Tato forma přímo nahrazuje tradiční obrábění CNC, zkracuje vývojový cyklus ze 60 na 18 dní a snižuje náklady o 45%.
2. Hybridní výroba zvyšuje náklady -
U plísní s nízkou až střední produkcí lze použít hybridní režim „3D tiskového jádra+tradiční periferie“. Pro chytrou nositelné plísně zařízení:
Jádro přijímá 3D tištěné materiál PA12 (cena 8000 juanů)
Dutina je vyrobena z tradiční oceli P20 (cena 25 000 juanů)
Celkové náklady jsou sníženy o 60% ve srovnání se všemi ocelovými formami
Vývojový cyklus se zkrátil z 35 dnů na 12 dní
Tento model vyrábí produkty s roční produkcí méně než 500 000 jednotek ekonomicky proveditelné.
3. integrace systémů digitální výroby
Přední podniky zavedly hlubokou integraci 3D tiskových a MES systémů. Určitý elektronický výrobní podnik dosahuje plné digitalizace procesu prostřednictvím následující architektury:
Konstrukční konec: Použijte NX software pro návrh plísní a automaticky generujte 3D tisk podpůrných struktur
Konec výroby: HP Multi Jet Fusion 5200 zařízení nahrává tisková data ve skutečném - čas
Konec kontroly kvality: Zeiss ATOS Q 3D skener automaticky porovnává návrhové modely
Konec správy: Systém SAP dynamicky upravuje výrobní plány
Tento systém zvýšil rychlost odezvy vývoje formy o třikrát a dosáhl 99,2% na - Časové rychlosti pro objednávky.
4, technické výzvy a strategie reakce
1. Průlom ve výkonu materiálu
The current 3D printing materials still have limitations in high temperature (>250 ℃) and high wear resistance (>Scénáře 500 000 cyklů). Řešení zahrnuje:
Vývoj nano vyztužených kompozitních materiálů (jako je uhlíkové vlákno/PA12)
Tisk kovových forem pomocí technologie laserového selektivního tání (SLM)
Aplikace technologie povrchové úpravy fyzické depozice páry (PVD)
2. Systém kontroly přesnosti
Rozměrová přesnost 3D tiskových forem musí dosáhnout ± 0,02 mm, aby splnila požadavky elektronického průmyslu. Navrhnout vytvoření:
Online inspekce měření tří souřadnic (CMM)
Systém řízení uzavřených smyček pro proces tisku
Přesné obrábění po zpracování po zpracování (jako je mikro frézování, elektrické vypouštění)
3. Nastavení průmyslového standardu
V současné době chybí sjednocené standardy pro 3D tiskové formy, což má za následek nerovnoměrnou kvalitu. Potřeba propagovat:
Zlepšení mezinárodního standardního systému ISO/ASTM
Zřízení průmyslového certifikačního systému (jako je certifikace UL)
Upgradování standardů vnitřní kontroly pro podniky (jako je požadavek Huawei, aby byla životnost plísní větší nebo rovná 1 milionu cyklů plísní)