Kuinka käyttää 3D -tulostusta auttamaan elektronisten ruiskumuottien kehittämisessä?

一, Suunnittelun todentaminen: Nopeutettu iteraatio konseptista fyysiseen esineeseen
1. Nopea prototyyppien varmennus lyhentää kehitysjaksoa
Perinteinen muotin kehitys vaatii syklin "suunnittelukäsittelykokeen muotin modifikaatiota", kunkin vaiheen ollessa 7 - 10 päivää . 3 d tulostus pakottaa vahvistussyklin 24 tunnin sisällä valmistamalla suoraan toiminnallisia prototyyppejä. Älykello-valintaprojekti käyttää Stratasys J850 -värisiä monimateriaalisia tulostimia prototyypin tuotannon loppuun saattamiseksi, mukaan lukien läpinäkyvät ikkunat ja metalliset koristeusnauhat 12 tunnin sisällä, mikä on 8 kertaa nopeampi kuin perinteinen CNC-työstö. Tätä prototyyppiä käytettiin suoraan rakenteellisiin testauksiin ja tunnistettiin 3 häiriöongelmaa, välttäen noin 120000 yuanin menetystä seuraavista muottimuutoksista.
2. monimutkaisten rakenteiden toteutettavuuden todentaminen
Elektroniset tuotemuotit sisältävät usein monimutkaisia ​​malleja, kuten mikrorakenne ja epäsäännölliset virtauskanavat . 3 d, tulostus voi luoda 1: 1 fyysisiä malleja kanavan simulointiin. AR -silmälasien jalan muotin kehittämisessä insinöörit testasivat kolme erilaista ristiä - virtauskanavien poikkileikkausmuotoja 3D -tulostuksen kautta:
Pyöreä kanava: täyttöaika 2,1 sekuntia, mutta on olemassa fuusiolinjoja
Trapetsoidinen virtauskanava: täyttöaika 1,8 sekuntia, vähentynyt hitsauslinja 40%
Biomimeettinen lehden suonikanava: täyttöaika 1,5 sekuntia, ei fuusioviivaa ja alentunut painehäviö 25%
Lopullinen biomimeettisen virtauskanavan suunnittelun valinta kasvatti tuotteen saantoa 82%: sta 96%: iin.
3. Monimateriaalin yhdistelmävahvistus
Nykyaikaiset elektroniset tuotteet harjoittavat ohuutta, ja muottien on integroitava useita materiaaliominaisuuksia . 3 d tulostus tukee tekniikan muovien, kuten PC/ABS: n, PA12: n, TPU: n jne. Kaltevuustulostamista drone-kuoren muotin kehityksessä, simuloimalla erilaisten seinän paksuuden kutistumisnopeutta (0,8-2,5 mm) kerrostumisen kautta, se oli:
Kutistumisnopeus 0,6%, kun seinämän paksuus on 1,2 mm
Kutistumisnopeus 0,85%, kun seinämän paksuus on 1,8 mm
Kutistumisnopeus 1,1%, kun seinän paksuus on 2,5 mm
Tämän perusteella optimoi osapinnan suunnittelu saavuttaaksesi tuotteelle ± 0,03 mm mittatarkkuus, joka täyttää ilmailuluokan standardit.
2, rakenteellinen optimointi: funktionaalisesta toteutuksesta suorituskyvyn läpimurtoon
1. Konformal jäähdytysjärjestelmä parantaa tehokkuutta
Jäähdytysajan osuus on 60% -70% ruiskutussyklistä, ja perinteisessä suorassa vedenjäähdytysjärjestelmässä on alhainen hyötysuhde . 3 D -tulostus voi valmistaa spiraali- ja puiden muotoisia vesiväylien, mikä lisää jäähdytystehokkuutta 40%. Sovellettuaan Shanghai Yisun 3D -tulostusmuodostusvesitekniikkaa tietyn 5G -matkapuhelimen runkomuottiin:
Jäähdytysaika väheni 18 sekunnista 11 sekuntiin
65%: n tuotteen loimi ja muodonmuutoksen väheneminen
Muotin elinkaari on nostettu 300000 muotisyklistä 800000 muottijaksoon
Tämä tekniikka on lisännyt päivittäistä tuotantokapasiteettia 48000 kappaleesta 75000 kappaleeseen, ja laitteiden käyttöaste on kasvanut 56%.
2. kevyt rakenne vähentää energiankulutusta
Elektronisten tuotteiden muottien on tasapainotettava lujuus ja paino. 3D -tulostuksen topologian optimointitekniikka voi poistaa 30% - 50% ei -kuormitusmateriaaleista. Tietyn kannettavan tietokoneen A-sivun muotti optimoitiin topologisesti Altair OptistRuct -ohjelmistolla hunajakennon vahvistetun kylkiluun rakenteen luomiseksi:
Paino laski 42%
25%: n jäykkyyden kasvu
Injektiopaine laski 18%
Tämä malli vähentää yhden injektiomuovauskoneen energiankulutusta 12 kW: sta 9,5 kW: iin, mikä säästää yli 200000 yuania sähkökustannuksissa vuosittain.
3. Integroitu muotoilu vähentää kokoonpanoprosesseja
Perinteiset muotit vaativat useiden osien kokoonpanon, kun taas 3D -tulostus voi saavuttaa integroidun valmistuksen. TWS: n kuulokkeiden latauskotelon muotti integroi 23 osaa, mukaan lukien liukusäädin, viisto ylä- ja poistotappi 3 tulostuskomponenttiin:
Kokoonpanoaika väheni 8 tunnista 1,5 tuntiin
Kertynyt toleranssivirhe, joka oli vähentynyt 0,15 mm: stä 0,03 mm: iin
Tuotteiden tiivistyskokeen läpäisyaste on kasvanut 92%: sta 99,5%: iin
Tämä muotoilu lisää päivittäistä tuotantokapasiteettia 120000 kappaleesta 180000 kappaleeseen, mikä vastaa 20 miljoonan yksikön vuotuista myyntitarvetta.
3, Massatuotannon sovellukset: teknologisista läpimurtoista teollisuuden toteuttamiseen
Kello 1. Metalli 3D -tulostus muottien suoraa valmistusta varten
High - tarkkuus ja pitkä - Life -muotit, metalli 3D -tulostus on saavuttanut teollisen sovelluksen. Tietyn lääketieteellisen elektronisen laitteen kuoren muotti käyttää EOS M 290 -laitetta H13 -työkalun teräksen tulostamiseen:
Kovuus saavuttaa 52 hrc
Pinnan karheus RA0,8 μm
Yli 1,5 miljoonaa elinikäisykliä
Tämä muotti korvaa suoraan perinteisen CNC -koneistuksen, lyhentämällä kehitysjaksoa 60 päivästä 18 päivään ja vähentämällä kustannuksia 45%.
2. Hybridivalmistus parantaa kustannuksia - tehokkuus
Matalaan tai keskisuuriin tuotantomuotteihin voidaan käyttää "3D -tulostusydin+perinteistä prosessointialuetta" hybriditilaa. Älykkäälle puettavalle laitekuoren muottille:
Ydin hyväksyy 3D -painetun PA12 -materiaalin (kustannukset 8000 yuania)
Onkalo on valmistettu perinteisestä P20 -teräksestä (kustannukset 25000 yuania)
Kokonaiskustannukset vähenevät 60% verrattuna kaikkiin teräsmuoteihin
Kehityssykli lyheni 35 päivästä 12 päivään
Tämä malli tekee tuotteita, joiden vuotuinen tuotanto on alle 500000 yksikköä taloudellisesti toteutettavissa.
3. Digitaalisten tuotantojärjestelmien integrointi
Johtavat yritykset ovat perustaneet 3D -tulostus- ja MES -järjestelmien syvän integroinnin. Tietyn elektronisen valmistusyrityksen saavuttaa täydellisen prosessin digitalisoinnin seuraavan arkkitehtuurin kautta:
Suunnittelupää: Käytä NX -ohjelmistoja muotin suunnitteluun ja luo 3D -tulostustuen rakenteet automaattisesti
Tuotantopäät: HP Multi Jet Fusion 5200 Laitteen lähetys Tulosta tiedot todellisessa - -aikana
Laaduntarkastuspäät: Zeiss Atos Q 3D -skanneri vertaa automaattisesti suunnittelemalleja
Hallintapäät: SAP -järjestelmä säätää dynaamisesti tuotantosuunnitelmia
Tämä järjestelmä on lisännyt muotin kehityksen vasteen nopeutta kolme kertaa ja saavuttanut 99,2% - -jakson toimitusnopeudessa tilauksille.
4, Tekniset haasteet ja vastastrategiat
Kello 1. Materiaalin suorituskyvyn läpimurto
The current 3D printing materials still have limitations in high temperature (>250 ℃) and high wear resistance (>500000 sykliä) Skenaariot. Ratkaisu sisältää:
Nanovahvistettujen komposiittimateriaalien (kuten hiilikuitu/PA12) kehittäminen
Metallimuottien tulostaminen Laser Selektiivisen sulamistekniikan (SLM) tekniikan avulla
Fyysisen höyryn laskeutumisen (PVD) pintakäsittelytekniikan soveltaminen
2. Precision Control System
3D -tulostusmuottien mittatarkkuuden on saavutettava ± 0,02 mm elektroniikkateollisuuden vaatimusten täyttämiseksi. Ehdota: perustamista:
Kolme koordinaattimittauskonetta (CMM) online -tarkastus
Suljetun silmukan ohjausjärjestelmä tulostusprosessia varten
Prosessoinnin jälkeinen tarkkuuskone (kuten mikrolaitos, sähköpäästöryhmä)
3. Teollisuuden standardiasetus
Tällä hetkellä 3D -tulostusmuottien yhtenäisiä standardeja puuttuu, mikä johtaa epätasaiseen laatuun. Tarve mainostaa:
ISO/ASTM: n kansainvälisen standardijärjestelmän parantaminen
Teollisuuden sertifiointijärjestelmän perustaminen (kuten UL -sertifiointi)
Yritysten sisäisten valvontastandardien päivittäminen (kuten Huawein vaatimus muotin käyttöikasta on suurempi tai yhtä suuri kuin miljoona muottijaksoa)