ما هي إلكترونيات حقن القوالب الإلكترونية

حقن القوالب الإلكترونية هي مكونات بلاستيكية إلكترونية يتم إنتاجها عن طريق عملية التصنيع بالقولبة بالحقن. هناك الكثير من الأجهزة الإلكترونية التي تستخدم طريقة التشكيل بالحقن الإلكتروني، وتشمل هذه الأجهزة أجهزة التحكم بالروموتورات، وضوء الإشارة، والروتوهر، وغيرها الكثير.

من المتوقع أن تزداد صناعة القولبة بالحقن العالمية بمعدل نمو مركب يبلغ 4.8 في المائة من عام 2023 إلى 2030. وتعد صناعة الإلكترونيات أكبر مستهلك لهذه الصناعة. يحتوي كل جهاز، من الهواتف الذكية إلى أجهزة الكمبيوتر المحمولة، على جزء بلاستيكي مصبوب بالحقن. يتم تصنيع العديد من المكونات الإلكترونية المهمة باستخدام تقنيات قولبة الحقن المختلفة. ويمكن أن تكون هذه التقنيات هي القولبة الإدخالية، والقولبة المصغرة، والقولبة الزائدة. سنلقي الضوء على المزايا والإجراءات الكاملة في صناعة قولبة حقن الإلكترونيات.

المواد المستخدمة في صناعة الإلكترونيات المصبوبة بالحقن في الحقن

إن تصنيع الإلكترونيات المختلفة عملية معقدة. نستخدم أجزاء بلاستيكية مختلفة في الإلكترونيات. يمكن أن تتحمل المواد البلاستيكية الظروف القاسية. يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية ولا تتلف بسهولة. دعونا نتحدث عن المواد البلاستيكية المختلفة المستخدمة في الإلكترونيات الهيكلية المصبوبة بالحقن. بعضها هي:

1.    بولي كربونات

البولي كربونات عبارة عن لدائن حرارية صلبة وقوية. لذا، فهو يزيد من العمر الافتراضي للأجهزة الإلكترونية. يمكن أن يتحمل درجات الحرارة العالية. وبالتالي، فهي مادة مستقرة. إنه بديل جيد للمكونات المعدنية. ويُستخدم في الغالب في المفاتيح الإلكترونية والأقراص المدمجة (CD). حقن البولي كربونات لمعرفة المزيد.

2.    بولي أميد

يُعرف البولي أميد أيضاً باسم النايلون. يمكن أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية. لذا فهو مستقر حرارياً. وعلاوة على ذلك، فهو مقاوم كيميائياً. ويمكنه تحمل التعرض للمواد المسببة للتآكل والزيوت والمذيبات. وهو عازل. هذه الخاصية تجعله ممتازًا للاستخدام في الإلكترونيات. ويستخدم في الغالب في المحولات والمقابس والكابلات.

3.    البولي بروبلين

البولي بروبيلين هو ثاني أكثر أنواع البلاستيك المصنّع على نطاق واسع بعد البولي إيثيلين. يتميز بخصائص عزل جيدة، تماماً مثل البولي أميد. وله درجة انصهار عالية. ونتيجة لذلك، فإنه يحافظ على الاستقرار الحراري. ويستخدم في الغالب في الأجهزة الطبية. ومع ذلك، يمكن استخدامه أيضًا في الموصلات والمقابس ومكونات البطاريات. انتقل إلى صب حقن البولي بروبلين لمعرفة المزيد.

4.    بولي إيثيلين عالي الكثافة

وكما يشير الاسم، فهو يتميز بكثافة أعلى من البولي أميدات الأخرى. تبلغ درجة انصهاره 260 درجة مئوية. لذا فهو مناسب للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. وعلاوة على ذلك، فإنه يتمتع بقوة ميكانيكية عالية. لذا فهو مناسب للمكونات الهيكلية. يتميز بانخفاض امتصاصه للرطوبة. وبالتالي، فهو يمنع التآكل. يستخدم في الغالب في طلاء الأسلاك وعزل الأسلاك.

5.    أكريلونيتريل بوتادين ستايرين

يتميز ABS بقوة متوسطة. لا يمكنه تحمل الأشعة فوق البنفسجية. لذلك لا يُقترح استخدامه للأجهزة الخارجية. إنه خيار مناسب للميزانية. كما يمكن تعقيمه من خلال أشعة جاما. يُستخدم لأجهزة مثل علب الكمبيوتر وأجهزة الهاتف والشاشات.

6.    يوريتان لدن بالحرارة

إنها مادة مرنة. يمكنها تحمل الشد والاهتزازات. وهي مقاومة جداً للزيوت والشحوم. بالإضافة إلى ذلك، فهو بوليمر مقاوم للخدش. كما أنها تمتلك خصائص الترابط. ويمكنه الالتصاق بسهولة بالركائز مثل المعدن والزجاج. يستخدم على نطاق واسع في قطاع الأحذية. ويُستخدم في إنتاج أجزاء الأحذية. ومع ذلك، فهو مناسب أيضًا للوحات الدوائر المطبوعة المرنة والكابلات المسطحة المرنة.

العملية الكاملة خطوة بخطوة للإلكترونيات الإنشائية المصبوبة بالحقن المصبوبة بالحقن

تتزايد الحاجة إلى الإلكترونيات المصغرة مع تزايد التكنولوجيا. وبالتالي، يمكن استخدام الأساليب الحديثة كبديل للتقنيات القديمة. لذا، دعونا نناقش تقنية متقدمة لإنشاء إلكترونيات مصبوبة بالحقن.

1.    إنشاء تصميم

الخطوة الأولى هي إنشاء تصميم. سنحدد شكل الجهاز وحجمه وخصائصه. بالإضافة إلى ذلك، سننظر في متطلباته الكهربائية والحرارية. بعد ذلك، سنقوم بتحسين التصميم للحصول على أداء أفضل. يمكننا استخدام برنامج CAD لعمل تصميم

2.    إنشاء قالب

بعد عمل تصميم الجهاز الذي تريده، قم بإنشاء قالب. يجب أن يحتوي على ميزات وأشكال وفقًا لتصميم منتجنا. تأكد من قدرة القالب على تحمل درجات الحرارة والضغط العاليين. قد نستخدم التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي أو الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء القالب.

3.    حقن المادة

الخطوة التالية هي إدخال المواد البلاستيكية في ماكينة التشكيل بالحقن. سنقوم بتسخين البلاستيك. لذا، سوف يذوب. الآن يمكننا حقنه في القالب. سنستخدم ضغطًا عاليًا لملء القالب بالتساوي.

4.    التصلب والتبريد

يحتوي القالب على قنوات تبريد محددة. يلامس البلاستيك القالب. ونتيجة لذلك، يزيل الحمل الحراري معظم الحرارة. تُفقد بعض الحرارة بسبب موجات الحرارة التي تشع. عندما يبرد البلاستيك، تقترب الجزيئات من بعضها البعض. ونتيجة لذلك، يحدث التصلب. ينكمش البلاستيك عندما يتصلب. بعد ذلك، ينفتح القالب. وبالتالي، يتم إخراج البلاستيك.

5.    التمعدن

تأتي بعد ذلك عملية التمعدن. ويعني وضع طبقة رقيقة من مادة موصلة على عازل. يجب علينا التأكد من تطبيق المادة الموصلة بشكل موحد على السطح البلاستيكي. يمكن أن تكون المادة الموصلة من الفضة أو النحاس. ثم نضيف بعد ذلك منشطًا كيميائيًا لتعزيز عملية الربط.

6.    إضافة المكونات الإلكترونية

بعد التمعدن، سنضيف مكونات إلكترونية إلى السطح. يمكننا وضع المكثفات والمقاومات على الهيكل المعدني. يمكننا استخدام تقنية التركيب السطحي أو تقنية التثبيت من خلال ثقب لوضع المكونات الإلكترونية.

7.    إضافة مواد واقية

الآن يتم تصنيع الإلكترونيات الهيكلية المصبوبة بالحقن. الخطوة الأخيرة هي طلاء المكونات الإلكترونية بطبقة واقية. وهي تحمي المكونات الإلكترونية من الإجهاد البيئي. كما تمنع التآكل والتلف الكيميائي.

مزايا حقن صب الإلكترونيات بالحقن

أنت تدرك جيدًا العملية الكاملة للقولبة بالحقن الإلكتروني. لذلك دعونا نتحدث عن مزايا الإلكترونيات المصبوبة بالحقن

1.    ملائمة للميزانية

يمكن أن تنتج هذه العملية كمية كبيرة من المنتجات الإلكترونية بسعر مناسب. نستخدم الأجزاء البلاستيكية في الإلكترونيات كبديل للمواد الأخرى. على سبيل المثال، يمكننا استخدام الأجزاء الفولاذية بدلاً من البلاستيك. لكن الفولاذ مكلف للغاية. لذلك يعد استخدام المنتجات البلاستيكية استراتيجية فعالة من حيث التكلفة. وعلاوة على ذلك، على عكس الفولاذ أو المعدن، تتطلب عملية قولبة حقن البلاستيك طاقة أقل.

2.    العزل

تتعرض الأجهزة الكهربائية لخطر ارتفاع درجة الحرارة في المصانع والمكاتب والمنازل. وفقًا لتقرير، تم الإبلاغ عن 183 حادث حريق في كندا خلال السنوات القليلة الماضية. وهي ارتفاع درجة حرارة الهواتف المحمولة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. البلاستيك موصل ضعيف للكهرباء. لذا فهو يمنع ارتفاع درجة حرارة الأجهزة الإلكترونية. ونتيجة لذلك، قد يقلل من حوادث الحريق بسبب الأجهزة الإلكترونية

3.    عمر افتراضي طويل

يمكن أن يتآكل المعدن. كل المواد الأخرى عرضة للتآكل. ولكن إذا اخترنا البلاستيك المقاوم للمواد الكيميائية، فإنه يمنع التآكل. تسمح طبيعته القابلة للحرارة بالعمل في الظروف الجوية القاسية. وبالتالي، سيزيد من العمر الافتراضي للإلكترونيات المصبوبة بالحقن.

4.    منتجات خفيفة الوزن

البلاستيك مادة خفيفة. استخدام المواد البلاستيكية في الأجهزة الإلكترونية يجعلها سهلة الحمل. بالإضافة إلى ذلك، البلاستيك مادة سهلة التنظيف. لذا، يمكننا إزالة الأوساخ منه بسهولة.

5.    التصنيع السريع

لا تستغرق عملية تصنيع البلاستيك وقتًا طويلاً. ويتراوح زمن دورتها من ثانيتين إلى خمس دقائق. لذلك يمكننا إنتاج عدد كبير من الإلكترونيات المصبوبة بالحقن في وقت قصير.

عيوب قولبة حقن القوالب الإلكترونية

لقولبة الحقن العديد من الفوائد لصنع العبوات الإلكترونية. كما أن لها بعض القيود أيضًا. دعونا نناقشها هنا.

1. التكاليف الأولية المرتفعة

قد يتطلب القولبة بالحقن تكاليف أولية كبيرة بسبب تصميم القوالب وإنتاجها. لذا، يمكن أن تكون هذه القوالب المعقدة باهظة التكلفة ومناسبة فقط لأحجام الإنتاج الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك، إذا كانت هناك أي حاجة لتعديل التصميمات، فسيتم إعادة تصميم القوالب، مما يزيد من التكلفة ويستغرق وقتًا طويلاً جدًا.

2. المهلة الزمنية

الوقت اللازم لصنع القوالب التي ستُستخدم في القولبة بالحقن طويل نسبيًا في هذه العملية؛ وبالتالي، قد يستغرق الأمر وقتًا أطول قبل بدء الإنتاج. وذلك لأن العملية تستغرق وقتاً طويلاً في هذا النوع من التصميم، بدءاً من تصور الفكرة وحتى وقت تنفيذها، حيث تستغرق العملية وقتاً طويلاً في هذا النوع من التصميم. ففي نهاية المطاف، تمر العملية بمراحل مختلفة من النماذج الأولية لتتمكن من تحقيق النتيجة المرجوة.

3. القيود المادية

تحمل المواد التي يمكن استخدامها في القولبة بالحقن قيودًا معينة على اختيارها. في الأصل، يجب أن تتمتع المواد المختارة للاستخدام في الناقل بخصائص حرارية وكهربائية وميكانيكية معينة لتناسب المكونات الإلكترونية المطلوبة. وعلاوة على ذلك، تجدر الإشارة إلى أن بعض مواد القولبة بالحقن قد يكون من الصعب إعادة تدويرها، مما يشكل مصدر قلق بيئي.

4. التعقيد في تصميم القوالب

يستلزم القولبة بالحقن وجود تفاوتات صارمة في عملية الإنشاء لإنتاج سلع تناسب التصميم المقصود بأكبر قدر ممكن، وهي عملية معقدة وتتطلب تطبيق المهارات. إن تصميمات الأجزاء المختارة لها بعض القيود من حيث الأشكال الهندسية المسموح بها لتجنب مشاكل مثل القطع السفلية وبعض القيود على زوايا السحب، مما يعني أن حرية التصميم والإبداع قد تكون إشكالية في بعض الحالات.

5. قضايا الإنتاج

في قولبة الحقن، يمكن للمرء أن يلاحظ بعض العيوب القياسية التي قد تكون واضحة على العبوات؛ وتشمل هذه العيوب الاعوجاج، وعلامات الحوض، وخطوط التدفق، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن القولبة بالحقن كتقنية إنتاج يمكن أن تكون فعالة إلى حد ما من حيث وقت الدورة، أي الوقت الذي يستغرقه إنتاج جزء واحد؛ وفي الوقت نفسه، فإن إدارة تقليل وقت الدورة وضمان جودة الأجزاء المنتجة مهمة معقدة إلى حد ما.

6. النفايات المادية

كما يمثل هدر المواد مشكلة أيضًا لأن جزءًا كبيرًا من مادة القالب المستخدمة في تجويف ذراع الدوران والحوامل لا يمكن استخدامه إلا إذا تمت إعادة طحن المواد الخردة واستخدامها، وقد لا يكون ذلك ممكنًا دائمًا عند استخدام مواد عالية الأداء. أيضًا، قد تتطلب التصاميم المفرطة مثل الانحناءات المزيد من المواد، مما يعني المزيد من النفايات.

تحديات القولبة بالحقن في حاوية الإلكترونيات

فيما يلي بعض التحديات المرتبطة بقولبة الإلكترونيات بالحقن;

1. التوافق المادي: يتمثل أحد التحديات الكبيرة في ضمان توافق المواد. يجب أن تكون المادة البلاستيكية متوافقة مع المكونات الإلكترونية. وسوف يمنع التلف والتآكل. اختيار المادة المناسبة عملية معقدة. لذا، تأكد من اختيار مادة تلبي المتطلبات الكهربائية والحرارية للأجهزة الإلكترونية.
2. الإدارة الحرارية: تمثل الإدارة الحرارية تحديًا آخر. فعملية القولبة بالحقن تولد حرارة. ويمكن أن تتسبب هذه الحرارة في تلف المكونات الكهربائية. لذا فإن تصميم قنوات التهوية يمكن أن يساعد في الإدارة الحرارية.
3. تصميم القوالب وتصنيعها: كما أن صنع القوالب المعقدة ينطوي على تكاليف أولية عالية ذات صلة. وبالإضافة إلى ذلك، من الصعب أيضًا الحفاظ على تفاوتات التفاوتات الضيقة، وهو أمر بالغ الأهمية لضمان ملاءمة الأجزاء معًا بشكل صحيح وعملها بشكل صحيح. وبالإضافة إلى ذلك، فإن قنوات التبريد الفعالة مهمة أيضًا لتقليل أوقات الدورات وتجنب الالتواء.
4. ضبط الجودة: كما أنه من الصعب جدًا التأكد من أن الأجزاء تحافظ على أبعادها ولا تتقلص أو تلتوي بعد التبريد. وبالإضافة إلى ذلك، فإن تشطيب السطح، أي الملساء والمزخرفة، يمثل تحديًا كبيرًا أيضًا. وقد يسبب أيضًا مشاكل مثل علامات الحوض أو الفراغات أو خطوط اللحام.
5. عملية التصنيع: عندما نحاول موازنة وقت الدورة مع الجودة، قد يزيد من الكفاءة ولكنه يؤدي إلى حدوث عيوب. لذا، يصبح من الصعب الحفاظ على جودة الأجزاء المتسقة عبر عمليات الإنتاج الكبيرة. إلى جانب ذلك، يتطلب الأمر ضوابط عملية صارمة. وعلاوة على ذلك، فإن إدارة تدفق المواد داخل القالب أمر صعب للغاية أيضًا، لذلك يمكن تجنب مشاكل مثل خطوط التدفق أو التعبئة غير المكتملة.

خاتمة:

وفي الختام، تكتسب صناعة الإلكترونيات المقولبة بالحقن شعبية متزايدة. فهي تولد مكونات كهربائية صغيرة قيمة. تُستخدم مواد مختلفة في قولبة حقن الإلكترونيات. البولي كربونات والنايلون والبولي بروبيلين من بين المواد الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. تنقسم العملية بأكملها إلى خطوات عديدة. يحتوي الجهاز الإلكتروني على مكون بلاستيكي مدمج فيه. وله فوائد عديدة. فهو يجعل الأدوات الإلكترونية أخف وزنًا وأكثر عزلًا ويدوم لفترة أطول. تشمل التحديات المتعلقة بعملية القولبة بالحقن الإلكترونية الاستقرار الحراري وتوافق المواد.

الأسئلة الشائعة

Q1. هل يمكننا إنتاج الإلكترونيات باستخدام قالب الحقن؟

نعم، يمكننا إنتاج إلكترونيات مختلفة باستخدام تقنيات القولبة بالحقن. ومن أكثرها شيوعًا أجهزة الاستشعار والهوائيات ولوحات الدوائر الكهربائية والموصلات.

Q2. ما نوع المكونات الإلكترونية التي يمكن إنتاجها باستخدام قالب الحقن؟

عادةً ما يمكن لأي نوع من المبيتات والمكونات الإلكترونية استخدام عملية القولبة بالحقن، إذا لم تكن متأكدًا، فمرحبًا بك في إرسالها إلينا، فنحن من أفضل 10 شركات حقن البلاستيك في الصينسنراجعها ونعرض عليك سعراً تنافسياً.

Q3. كيف يختلف التشكيل بالحقن الإلكتروني عن التشكيل بالحقن التقليدي؟

كلاهما حقن القالب العملية، تختلف فقط للغرض النهائي باستخدام، إذا كان لديك أي سؤال مرحبًا بك في الاتصال بنا.

Q4. هل يمكن استخدام القولبة بالحقن الإلكتروني لإنتاج الأجهزة الطبية؟

نعم، يمكنها إنتاج أجهزة طبية لأن العديد من الأجهزة الطبية يتم تصنيعها عن طريق عملية القولبة بالحقن. وهي تشكل في الغالب الأجهزة القابلة للزرع ومعدات التشخيص.

Q5. ما هو العمر الافتراضي النموذجي للإلكترونيات المصبوبة بالحقن؟

يتراوح العمر الافتراضي النموذجي للإلكترونيات المصبوبة بالحقن من 3-5 سنوات. ويعتمد ذلك أيضًا على المواد المستخدمة في المنتج المطلوب.