Memilih proses manufaktur terbaik untuk penutup elektronik

Listrik adalah kekuatan yang kuat, namun halus yang merupakan kunci dunia modern kita. Kapan saja, seseorang mungkin memakai atau berinteraksi dengan beberapa elektronik sekaligus, dari ponsel hingga jam tangan pintar dan perangkat medis yang menyelamatkan jiwa. Meskipun konsumen mungkin menganggap remeh perangkat ini, banyak pekerjaan yang dilakukan untuk merancang berbagai penutup yang melindungi sirkuit listrik dan kabel yang memastikan fungsinya.

Sifat halus dari elektronik ini sering mengharuskan mereka ditempatkan di dalam semacam selungkup atau sangkar untuk melindungi sirkuit dan kabelnya dari kerusakan. Selungkup ini berfungsi tidak hanya untuk menjaga bahan kimia, debu, kelembaban, dan elemen lingkungan lainnya dari pemalsuan elektronik, tetapi juga melindungi pengguna akhir dari sengatan listrik dan potensi kebakaran. Biasanya, enklosur adalah satu-satunya bagian perangkat yang dilihat konsumen.

Selungkup elektronik memiliki berbagai bentuk dan ukuran — mulai dari rumah telepon dan komputer hingga penutup pelindung untuk sistem daya dan telekomunikasi — dan metode manufaktur khusus yang paling sesuai untuk pekerjaan tertentu akan bergantung pada sejumlah faktor, termasuk pemilihan bahan, harga titik, volume produksi, dan pertimbangan desain.

Inilah yang perlu diketahui tim produk.

Pertimbangan pemilihan material utama untuk penutup elektronik

Proses desain untuk selungkup elektronik harus "direkayasa balik" — desainer dan insinyur dapat bekerja mundur, menggunakan apa yang mereka ketahui tentang persyaratan kritis untuk aplikasi akhir untuk menginformasikan desain, pemilihan material, dan pilihan metode manufaktur.

Pemilihan bahan yang paling cocok untuk pekerjaan akan ditentukan, sebagian besar, oleh sejauh mana selungkup akan mengalami tekanan dan keausan lingkungan. Rumah untuk speedometer sepeda, misalnya, memiliki tuntutan material yang ketat:ia harus mampu menahan hujan, kotoran, dan getaran intens yang konstan untuk mencegah perangkat tidak berfungsi. Sebaliknya, kalkulator grafik jauh lebih kecil kemungkinannya terkena keausan fisik dalam jumlah besar, yang secara signifikan dapat memperluas kumpulan bahan yang layak untuk enklosur.

Sementara beberapa elektronik mungkin menampilkan bahan kayu atau akrilik (pemutar rekaman atau perangkat game genggam, misalnya), sebagian besar penutup elektronik konsumen akan dibuat dari plastik atau logam kaku. Selungkup logam cenderung lebih kuat dan lebih tahan lama daripada plastik, dan biasanya terbuat dari aluminium atau karbon, galvanis, atau baja tahan karat. Salah satu keuntungan signifikan dari bahan logam adalah bahan tersebut bersifat konduktif secara elektrik, yang membantu meniadakan interferensi elektromagnetik dan frekuensi radio yang masuk dan keluar. Penutup logam harus diarde secara elektrik untuk memberikan ketahanan terhadap goncangan.

Di sisi lain, penutup plastik umumnya lebih ringan dan lebih murah untuk diproduksi, dan beberapa termoplastik rekayasa bahkan dapat memberikan kekuatan yang lebih besar daripada logam seperti aluminium, paduan aluminium, dan paduan magnesium. Mereka juga nonkonduktif — artinya kabel berenergi tidak menimbulkan bahaya sengatan listrik jika bersentuhan dengan bagian dalam selungkup — dan tidak akan memicu sistem perlindungan sirkuit. Jika lapisan permukaan konduktif diperlukan untuk selungkup plastik, satu dapat ditambahkan di pasca-produksi, meskipun tambahan waktu, bahan, dan tenaga kerja akan meningkatkan biaya per bagian.

Tidak seperti selungkup logam, selungkup plastik tidak menghasilkan panas. Saat memikirkan aplikasi penggunaan akhir, penting untuk diingat bahwa logam akan menjadi jauh lebih panas daripada sepotong plastik. Jika komponen listrik di dalam selungkup akan menghasilkan panas yang cukup untuk mempengaruhi material, memilih selungkup plastik umumnya akan menjadi pilihan yang lebih aman; manusia akan jauh lebih mudah mengambil cangkang plastik daripada cangkang logam.

Banyak termoplastik - polipropilena menjadi salah satu contoh umum - sangat tahan kelembaban, tetapi akan terdegradasi saat terkena sinar ultraviolet dalam waktu lama. Namun, efek ini dapat dikurangi dengan memasukkan stabilisator UV ke dalam bahan selungkup, atau dengan menutupi permukaan selungkup dengan cat atau lapisan tahan UV lainnya. Dalam beberapa kasus, fleksibilitas dan kualitas seperti karet dari plastik yang tidak terlalu kaku dapat meningkatkan daya tahan komponen atau memberikan segel kedap air.

Metode umum untuk membuat penutup elektronik

Pada akhirnya, pemilihan material untuk selungkup elektronik tertentu akan menentukan metode manufaktur mana yang paling efisien. Beberapa metode yang paling umum adalah sebagai berikut:

1. mesin CNC

Pemesinan CNC adalah proses manufaktur subtraktif serbaguna yang menggunakan file CAD digital untuk mengarahkan alat dalam membentuk bagian dari blok bahan mentah yang disebut "benda kerja" atau "kosong". Prosesnya sangat berulang — artinya file desain yang sama memungkinkan para insinyur menghasilkan salinan identik dari suatu suku cadang secara bersamaan di beberapa mesin — dan dapat digunakan untuk membuat penutup plastik dan logam.

Sementara metode manufaktur lainnya terbatas untuk membuat rumah yang relatif sederhana, mesin CNC memungkinkan kompleksitas geometris yang lebih besar untuk dimasukkan ke dalam desain bagian sambil memberikan toleransi bagian super. Keuntungan lain menggunakan pemesinan CNC adalah bahwa penutup yang dikerjakan dari satu benda kerja logam tidak akan menampilkan jahitan terbuka, menciptakan produk yang bersih dan menarik secara visual. Namun, mengupas satu blok material di pabrik mungkin bukan pilihan yang hemat biaya, karena Anda mungkin membayar lebih banyak material daripada yang akhirnya Anda gunakan dalam produk akhir.

2. Fabrikasi lembaran logam

Fabrikasi lembaran logam adalah cara yang ekonomis dan efisien untuk memproduksi selungkup elektronik. Biasanya, penutup ini memiliki biaya material yang jauh lebih rendah daripada rekan-rekan mereka yang menggunakan mesin CNC, sebagian karena hanya dengan tiga tikungan, lembaran dapat diubah menjadi rumahan berwajah terbuka.

Kasing komputer desktop dan banyak penutup elektronik luar ruang adalah contoh umum penutup yang dibuat melalui fabrikasi lembaran logam, dan kekurangan nilai estetika yang mereka dapatkan dari ketahanannya. Biaya perkakas awal yang terkait dengan fabrikasi lembaran logam bisa tinggi, tetapi biaya per bagian dengan cepat menurun seiring dengan meningkatnya volume produksi.

3. Cetakan injeksi

Proses pencetakan injeksi melibatkan pengisian berulang kali dan cepat cetakan logam tahan lama dengan plastik cair, sehingga memungkinkan produksi volume besar dari bagian yang identik. Pabrikan sering menggunakan metode ini untuk membuat penutup sederhana dari plastik kaku atau tidak kaku, seperti yang digunakan pada pengontrol game, kunci elektronik, tampilan kios, dan banyak produk lainnya.

Waktu dan biaya perkakas meningkatkan waktu tunggu dan overhead awal untuk penutup cetakan injeksi, tetapi suku cadang menjadi sangat hemat biaya saat diproduksi dalam volume tinggi. Insert moulding, proses yang mirip dengan injection moulding, juga memungkinkan elektronik tertanam kuat di dalam enklosur untuk perlindungan tambahan.

4. Pencetakan 3D

Pencetakan 3D, atau manufaktur aditif, menggunakan file CAD untuk membuat bagian satu lapis bahan pada satu waktu, yang sering memungkinkan rakitan multi-bagian untuk diringkas menjadi satu bagian. Pencetakan 3D memberikan kebebasan geometris yang lebih besar — ​​memungkinkan penambahan fitur seperti saluran internal melengkung yang sangat sulit atau tidak mungkin diproduksi melalui metode lain.

Selanjutnya, pencetakan 3D memungkinkan elektronik sepenuhnya tertutup di dalam casingnya, yang seringkali menghilangkan kebutuhan untuk perakitan tambahan. Umumnya tidak cocok untuk produksi volume besar, proses aditif efektif dan terjangkau untuk pembuatan prototipe dan proses volume kecil hingga menengah. Komponen logam dan plastik dapat dicetak 3D.

Membuat penutup elektronik dengan kualitas unggul

Ketika teknologi digital semakin mendarah daging dalam kehidupan sehari-hari, menjaga fungsi jangka panjang perangkat elektronik menjadi lebih penting dari sebelumnya. Penutup elektronik memberikan perlindungan penting, tetapi insinyur dan tim produk perlu memastikan bahwa pilihan material dan desain suku cadang dioptimalkan untuk memberikan manfaat maksimal.

Memilih mitra manufaktur seperti Fast Radius berarti Anda akan mendapatkan akses langsung ke keahlian dan pengetahuan kolektif kami selama puluhan tahun. Kami adalah platform manufaktur digital sesuai permintaan yang berspesialisasi dalam produksi produk unggulan yang efisien dan ekonomis. Hubungi kami hari ini untuk mengetahui bagaimana kami dapat membantu mengubah ide desain awal menjadi komponen yang berfungsi penuh dan tahan lama.