Jakie technologie wybrać do produkcji obudowy urządzenia elektronicznego?

ELECTRONICS · DESIGN · CONSULTING

Wprowadzenie własnego produktu elektronicznego na rynek najczęściej wiąże się z opracowaniem całego procesu produkcyjnego pozwalającego na bieżącą dystrybucje gotowych urządzeń mających trafić ostatecznie do klienta. Zazwyczaj produkt taki składa się z układów elektronicznych, obudowy oraz opakowania i dodatkowych akcesoriów, oczywiście poza samą namacalną zawartością pudełka do klienta może trafiać oprogramowanie układowe, system webowy czy aplikacja mobilna. Teraz jednak skupimy się na elementach namacalnych, a dokładniej na obudowach i procesach produkcyjnych, które pozwolą nam na ich produkcje.

Produkcja obudów dla urządzeń jest o tyle ważna, że najczęściej jest to element urządzenia z którym klient w początkowej fazie użytkowania wiąże najwięcej doświadczeń, stwarza on pierwsze wrażenie po otwarciu pudełka i jest też często dotykany i badany przez samego klienta. Aby końcowy użytkownik mógł cieszyć się świetnym produktem musimy zadbać o aspekt związany z projektowaniem obudów oraz ich produkcją. Jakie technologie produkcji obudów rozróżniamy? W jaki sposób rozpocząć produkcję obudów dla własnych urządzeń? Jakie technologie będą najbardziej odpowiednie? Na te pytania odpowiemy w tym artykule.

Jakie technologie produkcji obudów rozróżniamy?

Metody produkcyjne elementów wizualnych i mechanicznych podczas produkcji elektroniki są bardzo rozwinięte, patrząc jednak na wymagania końcowych klientów możemy śmiało wybrać cztery najpopularniejsze sposoby na wyprodukowanie obudów. Metody o których mowa to druk 3D, obróbka CNC, termoformowanie oraz formowanie wtryskowe. Aby określić metodę produkcyjną, która znajdzie zastosowanie w naszym produkcie warto omówić jak działają poszczególne procesy produkcyjne.

Druk 3D

W najpopularniejszej technologii czyli FFF (Fused Filament Fabrication) proces przebiega przez roztapianie materiału i nakładanie go warstwami, model wykonany na profesjonalnych urządzeniach może wykazywać się wysoką jakością gotowego produktu oraz wytrzymałością materiałową. Możemy wykonywać produkcję z popularnych materiałów takich jak HIPS, ABS, PET, Nylon czy też z PP. Dostępne są też technologie produkcji z żywicy oraz ze spiekanych proszków polimerów oraz metali, są to jednak dużo droższe w produkcji technologie i zazwyczaj unika się korzystania z nich do większych partii produkcyjnych.

Obróbka CNC

Stosowana najczęściej przy produktach posiadających obudowy metalowe oraz prefabrykowane obudowy uniwersalne, w zależności od zastosowania i wymagań projektowych możemy korzystać z gotowych obudów firm takich jak producenci obudów metalowych HAMMOND czy też krajowa firma produkcyjna tworząca obudowy z tworzyw sztucznych KRADEX lub przy pomocy obróbki CNC wyprodukować własną bryłę z bloczka lub wałka konkretnego materiału do obróbki. W przypadku uniwersalnej obudowy warto uwzględnić ją już na etapie projektowania produktu i w procesie produkcji wyciąć tylko konkretne otwory na wystające elementy sterujące lub komunikujące się z użytkownikiem.

Termoformowanie

Proces termoformowania polega na podgrzaniu formowanego tworzywa i odciśnięciu go na modelu, tworzywo jest dodatkowo zasysane przez podciśnienie dzięki czemu materiał idealnie pokrywa model i jednocześnie chłodzi tworzywo z którego wykonujemy formę, tworzywo musi mieć tutaj formę arkusza z materiału takiego jak HIPS, PET czy też ABS o określonej grubości. Proces wymaga jednak wyprodukowania wcześniej modelu, którego formę chcemy uzyskać.

Formowanie wtryskowe

Ta metoda produkcyjna cieszy się największą popularnością wśród firm w których dominuje produkcja obudów na dużą skalę. Formowanie wtryskowe polega na wstryskiwaniu tworzywa do formy w której zastyga. Gama materiałów dostępnych do formowania wtryskowego jest ogromna a sam proces daje nam wysoką jakość wykonania końcowego produktu. Rozpoczęcie tej produkcji wiąże się jednak z koniecznością wyprodukowania formy wtryskowej.

Jakie technologie produkcyjne będą najbardziej odpowiednie?

Pytanie to jest bardzo trudne, jednak jest w pełni uzależnione od ilości produkowanych przez nas elementów. Aby łatwo pogrupować zapotrzebowanie na rynku obudów wybierzemy kilka grup klientów, które mogą mieć zastosowanie w trakcie wyboru technologii produkcyjnej.

  • produkcja w pełni indywidualnych obudów plastikowych - 0 - 500 sztuk na kwartał
  • produkcja w pełni indywidualnych obudów plastikowych - 500 - 1000 sztuk na kwartał
  • produkcja w pełni indywidualnych obudów plastikowych - powyżej 1000 sztuk na kwartał
  • produkcja obudów z tworzyw sztucznych na bazie gotowych produktów - 0 - 500 sztuk na kwartał
  • produkcja obudów z tworzyw sztucznych na bazie gotowych produktów - powyżej 500 sztuk na kwartał
  • produkcja w oparciu o gotowe obudowy metalowe

Produkcja w pełni indywidualnych obudów plastikowych - 0 - 500 sztuk na kwartał

Zaczynając od produkcji indywidualnych obudów plastikowych zaprojektowanych na przykład przez zespół zajmujący się projektowaniem urządzeń elektronicznych w przypadku najmniejszego wolumenu warto skłonić się w stronę druku 3D, pozwoli on na znaczne ograniczenie kosztów wejścia na rynek i wykonywania małych serii produktów z możliwością łatwej i prawie bez kosztowej zmiany formy wizualnej naszego produktu.

Produkcja w pełni indywidualnych obudów plastikowych - 500 - 1000 sztuk na kwartał

Gdy wolumen produkcyjny przekracza 500 sztuk miesięcznie warto zastanowić się nad termoformowaniem, metoda ta jest jednak ograniczona przez kształty samego urządzenia, jeśli są to bardzo zaawansowane kształty z małą ilością płaskiej powierzchni umożliwiającej ułożenie modelu do formowania na stole roboczym urządzenia do termoformowania to niestety metoda ta okaże się bezskuteczna. W takim przypadku warto zastanowić się nad drukiem 3D lub w przypadku gdy koszta produkcji obudowy urządzenia będą przekraczać budżet zastanowić się nad formowaniem wtryskowym.

Produkcja w pełni indywidualnych obudów plastikowych - powyżej 1000 sztuk na kwartał

W przypadku gdy potrzeby produkcyjne, a produkcja obudów obejmuje też na przykład elementy mechaniczne urządzenia to tym bardziej warto skierować się w stronę formy wtryskowej, dzięki wysokiej jakości produkcji formy wtryskowe pozwolą producentom urządzeń na ograniczenie kosztów produkcji oraz zwiększenia jakości wytwarzanych produktów. Dodatkowo metoda ta sprawdzi się nawet w przypadku konieczności produkcji tysięcy obudów i zapewni większe możliwości rozwoju produkcji urządzenia.

Produkcja obudów plastikowych na bazie gotowych produktów - 0 - 500 sztuk na kwartał

W sytuacji w której korzystamy z oferty katalogowej obudów jednego z producentów gotowych wariantów, a nasze zapotrzebowanie nie przekracza 500 sztuk na kwartał warto zdecydować się na obróbkę obudów i dostosowanie ich do naszych potrzeb. Obudowy frezowane sprawdzą się wszędzie tam, gdzie wymiary urządzenia oraz zakres wymagań klienta pozwala na zastosowanie gotowego produktu. Pamiętajmy też, że rozwiązanie to czasami stosują producenci elektroniki profesjonalnej, dopiero po przetestowaniu produktu przez klientów tworzona jest forma wtryskowa. Warto zwrócić też uwagę, że na tym etapie produkcji istotna będzie kontrola jakości, szczególnie w przypadku uniwersalnej obudowy, którą po raz pierwszy wprowadzamy do procesu produkcyjnego wykonywania obudów elektronicznych.

Produkcja obudów plastikowych na bazie gotowych produktów - powyżej 500 sztuk na kwartał

Gdy zapotrzebowanie na produkowanie obudów oraz elementów obudowy wzrasta powyżej 500 sztuk na kwartał warto aby to właśnie technologia wtrysku zagościła do naszych procesów produkcyjnych. W takim przypadku warto zwrócić się do firmy która będzie w trakcie procesu projektowania dostarczy nam obudowę idealnie dopasowaną do naszego produktu. Pamiętajmy, że technologia wtrysku znacznie obniża swoje koszta w przypadku produkcji tysięcy obudów i pozwala nam na coraz większe ograniczanie wydatków na produkcję urządzeń elektronicznych.

Produkcja w oparciu o gotowe obudowy metalowe

W przypadku gdy chcemy korzystać z uniwersalnych obudów metalowych warto wziąć pod uwagę obudowy aluminiowe wykonane w prosty sposób, nie wymagający zaawansowanej obróbki. Każdy producent obudów metalowych pomoże nam dobrać odpowiedni wariant swoich produktów aby ułatwić nam produkcję. W przypadku konieczności użycia uniwersalnych obudów metalowych musimy zdecydować się na obróbkę CNC.

Jak rozpocząć produkcję obudów?

W zależności od wybranej metody produkcji będziemy potrzebowali nieco innych zasobów, aby ułatwić cały proces rozpiszemy go na dwie kategorie.

Obudowa indywidualna - zaprojektowana na zamówienie

Do produkcji obudowy zaprojektowanej wcześniej podczas prac nad projektowaniem urządzenia elektronicznego lub w późniejszym etapie niezbędne będą nam modele 3D oraz rzuty techniczne elementów projektu.

Modyfikowana obudowa uniwersalna

Gdy chcemy skorzystać z gotowych obudów i tylko je modyfikować potrzebujemy rzutów technicznych otworów, które w procesie obróbki zostaną naniesione na gotowy obiekt.


Po uzyskaniu opisanych wyżej plików możemy przejść do zlecania produkcji w zewnętrznej firmie lub w przypadku posiadania odpowiedniego parku maszyn we własnej firmie.

W przypadku zainteresowania wykonaniem projektu obudowy zgodnego z wymaganiami projektowymi, urządzenia elektronicznego lub oprogramowania układowego oraz zlecenia produkcji w technologii układów elektronicznych i obudów zapraszamy do kontaktu - polecamy również nasz niezwykle rozbudowany formularz wyceny!

Copyright © 2022 Device Prototype