Estos son los pasos involucrados en la fabricación de productos electrónicos, así como tecnologías y materiales recomendados utilizados para crearlos.
Ya sea que se trate de un prototipo, una carcasa para componentes sensibles o un componente mecánico, las piezas para electrónica deben cumplir con los estrictos estándares de calidad y rendimiento. Para asegurarse de que lo hagan, debe adoptar un enfoque meticuloso para su fabricación, uno que abarca materiales, diseño y métodos de producción. En este artículo, analizaremos todo lo anterior, para que pueda tomar decisiones informadas sobre la fabricación de piezas para la electrónica.
Tipos de piezas comúnmente fabricadas para electrónica
Por supuesto, los tipos de piezas que necesitará para la electrónica dependerán del producto. Sin embargo, las siguientes piezas son aquellas que a menudo vemos fabricar nuestros clientes.
Capas de plástico. El moldeo por inyección de plástico se usa con frecuencia para fabricar tripas elegantes y livianas para varios dispositivos electrónicos, proporcionando durabilidad y atractivo estético.
Metal enclosures. Los gabinetes de aluminio y de acero sirven como conchas protectoras para dispositivos electrónicos como sistemas de control industrial, bastidores de servidores e instrumentos científicos, protegiendo componentes internos de elementos externos.
Soportes de montaje de placa de circuito impreso (PCB). Estos soportes mantienen de forma segura PCB en su lugar dentro de la electrónica como dispositivos médicos y sensores industriales, asegurando la estabilidad y la alineación adecuada de los componentes electrónicos.
Carcasa de la batería. Los compartimentos de la batería tienen una precisión con diseñamiento para acomodar baterías recargables y no recargables en diversas aplicaciones electrónicas, como equipos médicos, dispositivos de monitoreo remoto e instrumentación, proporcionando soluciones de energía convenientes.
Bisagras y componentes mecánicos. Utilizado en electrónica como equipos de campo, instrumentación aeroespacial y maquinaria industrial, estos componentes aseguran un movimiento confiable y la funcionalidad de las partes críticas.
Prototipos. Los prototipos a menudo se producen con diversas formas de impresión 3D para una amplia gama de aplicaciones electrónicas, incluidos sensores personalizados, equipos de investigación e instrumentación especializada, permitiendo iteraciones rápidas y pruebas de nuevos diseños.
Métodos de fabricación para electrónica
Los métodos de fabricación para piezas para electrónica abarcan un espectro de técnicas, desde la moldura de inyección hasta la impresión 3D y la fabricación de chapa. El método correcto para su caso de uso debe elegirse en función de la aplicación final para su parte.
Moldeo por inyección. El moldeo por inyección es un método ampliamente utilizado para producir componentes de plástico, como carcasas, recintos y teclados. El plástico fundido se inyecta en una cavidad de moho y se enfría para formar la parte deseada. Es eficiente para la producción de alto volumen y ofrece detalles precisos.
Mecanizado CNC. Las máquinas CNC eliminan con precisión el material de un bloque sólido, creando piezas con altas tolerancias y geometrías complejas. Con el mecanizado CNC, puede crear piezas de metal precisas e intrincadas para la electrónica, como los gabinetes de aluminio con recortes de diseño personalizado para tableros de circuitos y conectores.
Casting de matriz. Se emplea fundición a muerte para crear piezas metálicas con formas intrincadas, como recintos de aluminio o aleación de zinc. El metal fundido se inyecta en un molde, se enfría y luego se elimina, lo que resulta en componentes altamente detallados y duraderos. Es una buena opción para producir componentes electrónicos complejos como disipadores de calor o carcasas de aleación de aluminio livianas pero duraderas con diseños intrincados y detalles finos, como los utilizados para teléfonos inteligentes o tabletas.
Fabricación de chapa. Nuestro servicio de fabricación de chapa implica cortar, doblar y ensamblar láminas finas de metal como aluminio o acero para crear varios componentes como recintos, soportes y chasis. Este método es especialmente adecuado para piezas que requieren resistencia, durabilidad y blindaje electromagnético, que a menudo se encuentran en dispositivos como computadoras, amplificadores y servidores.
Impresión 3D. La impresión 3D permite la creación de componentes intrincados de diseño personalizado capa por capa. Es ventajoso para la prototipos rápidos y la producción de piezas de bajo volumen como vivienda, conectores únicos, soportes especializados o prototipos de productos finales.
Selección de materiales para piezas para electrónica
Al seleccionar un material, debe considerar varios factores con respecto a la naturaleza de la electrónica para la que está destinado a su parte. Estos factores variarán según la aplicación, pero aquí hay algunos importantes, si no universales,.
Funcionalidad. Asegúrese de que el material cumpla con los requisitos funcionales de la pieza, como conductividad eléctrica, aislamiento, resistencia al calor o resistencia mecánica.
Durabilidad. Considere la capacidad del material para resistir el desgaste, los impactos y las condiciones ambientales relevantes para el uso del dispositivo.
Peso. Elija un material que equilibre la necesidad de resistencia con el deseo de componentes livianos, especialmente para dispositivos portátiles.
Costo. El costo del material puede afectar significativamente los gastos de producción, por lo que equilibra el rendimiento del material con limitaciones presupuestarias.
Fabricabilidad. Evalúe si el material elegido es compatible con los procesos de fabricación necesarios para producir la pieza de manera eficiente.
Disipación de calor. Determine si el material puede disipar el calor de manera efectiva, lo cual es crucial para los componentes expuestos a la electrónica generadora de calor.
Estabilidad dimensional. Elija materiales que mantengan su forma y dimensiones en diferentes condiciones de temperatura y humedad.
Estética. La apariencia y el acabado del material deben alinearse con el diseño del dispositivo y las expectativas del usuario.
El material exacto que necesita también dependerá de la aplicación prevista de la pieza. Sin embargo, a menudo vemos que nuestros clientes usan lo siguiente para crear piezas para electrónica.
Plástica. La PC, el ABS y PP se usan ampliamente para carcasas impresas o moldeadas por inyección 3D, recintos y varios componentes internos debido a su naturaleza ligera, versatilidad y facilidad de moldeo. Además, PC, ABS y PP ofrecen diferentes características, como resistencia al impacto, resistencia al calor y resistencia química. Obtenga más información sobre estos y otros materiales comúnmente utilizados en el moldeo por inyección.
Aluminio. Aluminum is favored for its lightweight yet sturdy properties. It's commonly used for casings, heat sinks, and structural components in laptops, smartphones, and audio equipment. It offers excellent heat dissipation and a sleek appearance.
Acero. El acero, especialmente el acero inoxidable, se emplea para componentes duraderos y resistentes a la corrosión en electrónica, incluidos elementos estructurales, sujetadores y bisagras.
Silicona. El caucho de silicona se valora por su flexibilidad, resistencia al calor y propiedades aislantes eléctricas. Se usa en electrónica para sellado, absorción de choque y como una cubierta protectora para cables y conectores.
Fibra de carbono. Los compuestos de fibra de carbono se emplean por su relación de resistencia / peso excepcional y resistencia a la interferencia electromagnética (EMI). Se usan en electrónica de alta gama o trabajadora para refuerzo estructural y blindaje EMI.
Acabados superficiales para piezas para electrónica
Los acabados superficiales pueden proporcionar piezas con estética mejorada, durabilidad y funcionalidad. Aquí hay cinco acabados superficiales comúnmente utilizados, con ejemplos de cómo podrían usarse en aplicaciones relacionadas con la electrónica.
Anodizing. Las superficies de aluminio anodizadas con resistencia a la corrosión mejorada y un acabado atractivo encontrar una aplicación en electrónica como componentes aeroespaciales e instrumentos médicos, donde la durabilidad y la apariencia son críticos.
Electroplating. Los recubrimientos electroplacados como el oro o el cromo mejoran la conductividad y la apariencia de conectores, interruptores y botones en varios sistemas electrónicos, incluidos los equipos de telecomunicaciones y la electrónica automotriz.
Pintura y revestimiento en polvo. Estos acabados proporcionan colores personalizados y capas de protección para componentes de plástico y metal en aplicaciones electrónicas, como paneles de control industrial y electrónica al aire libre, asegurando tanto la funcionalidad como la estética.
Acabados cepillados y pulidos. Los componentes de acero inoxidable y aluminio se pueden cepillarse o pulir para lograr una apariencia premium en dispositivos electrónicos como equipos de audio de alta gama, instrumentos de laboratorio y herramientas de medición de precisión, mejorando su atractivo general.
El diseño para la fabricación (DFM) es un aspecto crítico de la creación de piezas eficientes y rentables para la electrónica. La optimización de los diseños puede optimizar los procesos de producción y mejorar la calidad general del producto. Nuestro análisis DFM incorporado considera estos aspectos de su parte:
Sencillez. Minimizar la complejidad para reducir los errores y costos de fabricación.
Tolerancias. Especifique tolerancias que equilibren la precisión con la fabricación rentable.
Asamblea. Diseñe piezas que son fáciles de ensamblar, reduciendo el parto y el tiempo.
Normalización. Use componentes estandarizados para simplificar el abastecimiento y reducir los costos.
Testabilidad. Incorpore características que alivien el control y las pruebas de calidad durante la producción.
Parte consolidación. Combine múltiples componentes en partes individuales donde sea factible, simplificando el ensamblaje y reduciendo el número de partes requeridas.
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