نقش تولید افزایشی در وسایل الکترونیکی

به روز رسانی شده در: 06 فروردین 1403
زمان مورد نیاز برای مطالعه: 9 دقیقه
 نقش-تولید-افزایشی-در-وسایل-الکترونیکی

هدف این مقاله ارائه ی بینشی است در مورد پرینت سه بعدی اجزای مکانیکی مورد استفاده در وسایل الکترونیکی و توضیح این موضوع که چگونه تولید افزایشی فرآیندهای طراحی و تولید سریع‌تر را ممکن می‌سازد.

مقدمه

درست مانند هر زمینه­ ی دیگری، تولید افزایشی (AM) فرصت­ های منحصر به فردی را در الکترونیک نیز فراهم می ­آورد. توانایی آن در ترکیب چندین ماده در کارهای چاپی تکی در این صنعت بسیار مفید است. فناوری ­های پرینت سه بعدی بسیار در دسترس ­تر و ساده­ تر از گذشته هستند. این امر نمونه‌سازی سریع‌تر را امکان‌پذیر نموده و می‌تواند زمان، هزینه‌ها و اشتباهات مخل فرآیند تولید را کاهش دهد.

چه زمانی پرینت سه بعدی را برای ساخت وسایل الکترونیکی انتخاب نماییم؟

برای تولید بر حسب تقاضا

پرینت سه بعدی امکان تولید بر حسب تقاضای یک قطعه الکترونیکی با زمان ثابت و ساختار هزینه­ ی محدود را فراهم نموده و به طور قابل توجهی زمان طراحی و راه ­اندازی یک محصول را کاهش می ­دهد. همچنین به دستگاه ­های جدید و قدیمی اجازه می­ دهد تا به راحتی با استفاده از مواد پرینت سه بعدی و حجم کم به طور مستقیم از موجودی دیجیتال سازنده یا مدل CAD مشتری فرآیند تولید را پیش ببرند.

این نکته مزیت اصلی آن بوده و زنجیره­ ی تامین لوازم الکترونیکی را متحول می‌سازد. همچنین به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا فورا به تقاضای مشتری پاسخ دهند.

برای نوآوری و سفارشی­ سازی بیشتر

به دلیل پیچیدگی طرح‌های جدید و کارآمد، زمینه‌های زیادی برای طراحان وجود دارد که به جای استفاده از همان طرح‌های سنتی، ایده‌های خلاقانه ارائه دهند. فناوری‌های SLS و MJF حتی برای طراحی‌های پیچیده و همچنین برای تولید دسته‌ای که قبلا نقطه ضعف AM بود، مناسب هستند. تولید دسته ­ای خوب روکش ­های وسایل الکترونیکی، تخته ­های مدار و غیره را می­ توان در مقایسه با فرآیندهای معمولی، به وسیله­ ی AM بسیار سریع انجام داد.

به عنوان مثال، استفاده از پرینت سه بعدی برای تولید صفحات خورشیدی به طراحان کمک می ­کند تا قوانین طراحی مرسوم را نادیده بگیرند. این امر نه تنها در مورد ساختار خارجی بلکه در رابطه با مدار داخلی نیز صدق نموده و ممکن است به بهبود عملکرد قطعات، به حداقل رساندن اندازه، بهینه ­سازی وزن و دستیابی به هندسه­ های پیچیده و دقیق کمک نماید.

لوازم الکترونیکی

قطعات پرینت سه بعدی مورد استفاده در صنعت الکترونیک

برای نمونه ­سازی سریع ­تر

سرعت و سهولت کار در تولید افزایشی، آن را برای ساخت نمونه­ های اولیه ایده ­آل می­ نماید. پرینت قطعات با فرآیند ذوب مولتی جت (MJF) یک گزینه­ ی نسبتا مقرون به صرفه بوده و اغلب برای نمونه ­سازی انتخاب می­ شود.

مدل‌سازی رسوب ذوب شده، در دسترس‌ترین شکل تولید افزایشی، گزینه­ ی جایگزین مناسب دیگری است. FDM به دلیل سادگی در استفاده و مواد ساخت ارزان‌تر، ارزان‌ترین و بهترین فناوری برای نمونه‌سازی می­ باشد. از آنجایی که کل فرآیند در مقایسه با فرآیندهای معمولی بسیار ارزان­ تر است، شانس بیشتری برای طراحی مجدد و تجزیه و تحلیل در یک بازه ­ی زمانی کوتاه وجود دارد.

داشتن مواد جدید برای آزمایش

محصولات الکترونیکی مانند PCB عمدتا به دو نوع ماده بستگی دارند: یک بستر دی­ الکتریک عایق و عناصر رسانا. مواد پلیمری جدیدتر با ثابت دی ­الکتریک پایین و مواد پلیمری نیمه رسانا، هر دو با خواص الکترونیکی قابل تنظیم، اخیرا برای استفاده در این زمینه مورد توجه قرار گرفته ­اند. این مواد پیشرفته همراه با پرینت سه بعدی می­ توانند درهای جدیدی از طراحی و پیشرفت­ های مدرن را باز نمایند.

پرینت قطعات الکترونیکی

  چاپ پرینتر روی سطح پلاستیکی 

برای به دست آوردن قطعات با پرداخت سطح خوب

فناوری­ هایی مانند SLA یا کربن DLS از مواد رزینی استفاده نموده، ماهیت سیال داشته و پرداخت سطح خوبی را ارائه می­ دهند. آن­ها خواصی مانند انعطاف­ پذیری و مقاومت در برابر آب را فراهم می­ سازند که ویژگی­ های ارزشمندی برای صنایع الکترونیک مدرن مانند تلفن ­های تاشو و تجهیزات مقاوم در برابر آب به شمار می­ رود. اگر لازمه­ ی اصلی تلرانس و دقت بالا است، این دو فناوری گزینه­ هایی هستند که باید منتظر آن­ها باشیم.

نمونه­ های اولیه با کیفیت بالا و نمونه ­های اولیه­ ی کاربردی نیز یکی از کاربردهای SLA و کربن  DLS هستند.

مزایای تولید افزایشی در وسایل الکترونیکی

طراحی مناسب و بهینه

از آنجایی که این مدل توسط کامپیوتر تولید و چاپ شده است، تنها احتمال کمی برای خطا وجود دارد.

در یک فرآیند سنتی، مدار در مرحله بعدی به قطعه ­ی کامل اضافه می‌شود؛ اما در فرآیند افزایشی، مدار ساخته شده به همراه قطعه­ ای چاپ می‌شود که آن را در داخل خود محصور نموده و در برابر هرگونه آسیب خارجی محافظت می‌کند. به عنوان مثال، آنتن کوچک تلفن همراه را می­ توان مستقیما روی تلفن چاپ کرد.

پرینت روی سطوح غیر مسطح

وسایل الکترونیکی مانند PCB ها را می ­توان به سادگی روی سطوح غیر مسطح به صورت سه بعدی چاپ کرد؛ در حالی که روش­ های مرسوم اجازه­ ی اجرای این فرآیند را نمی ­دهند. به همین ترتیب، وسایل الکترونیکی را می ­توان به راحتی در تجهیزات پوشیدنی، حسگرهای روی سطوح انعطاف پذیر، نوارهای تست قند، پروتزها و باتری­ های قابل تنظیم قرار داد.

دستگاه‌های سفارشی‌سازی‌شده و باتری‌های پرینت سه‌بعدی می‌توانند عملکرد بهتری نسبت به نمونه‌های معمولی داشته باشند؛ زیرا شکل و اندازه‌های آن‌ها برای تناسب با یک محصول و عملکرد خاص سفارشی شده و در نتیجه عملکرد را بهینه می‌نماید.

چاپ برد PCB

  PCB انعطاف­ پذیر 

وزن سبک و اتلاف کمتر مواد

یکی از ویژگی ­های مهم پرینت سه بعدی تولید ضایعات کمتری نسبت به فرآیندهای کاهشی معمولی، حتی در مورد لوازم الکترونیکی است. پرینت سه بعدی نیاز به سیم کشی و مدارهای اضافی را از بین می­برد. علاوه بر این، در تولید وسایل الکترونیکی چاپی، مراحل مربوط به تولید معمولی در یک مرحله خلاصه می­ شود؛ لذا فرآیند مونتاژ نیز ساده­ تر خواهد بود.

مواد شیمیایی مضر را از بین می­برد

اچ کردن مرحله ­ای است که در آن مواد اضافی حذف می ­شود. در این مرحله از مواد شیمیایی مضر برای انجام این کار استفاده می­ شود. تولید افزایشی این مرحله را حذف نموده است؛ زیرا فیلم مستقیما و بدون هیچ مرحله­ ی اضافی در محل قرار می­ گیرد.

نتیجه­گیری

مجموعه 3DHUB خدمات پرینت سه بعدی آنلاین را جهت پروژه­ های پرینت سه بعدی درخواستی، هم برای نمونه­ های اولیه و هم برای تولید در حجم بالا ارائه می­ دهد. برای دریافت قیمت محصول خود می توانید فایل قطعات را داخل سایت آپلود کنید و یا جهت مشاوره می توانید با ما تماس بگیرید. 

دیدگاه خود را بنویسید دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *