Co je vstřikovací elektronika

Vstřikování elektroniky jsou elektronické plastové součástky vyráběné vstřikováním. Existuje spousta elektronických zařízení, která využívají metodu vstřikování elektroniky, včetně řídicích romotorů, signálních světel, routerů a mnoha dalších.

Očekává se, že celosvětový průmysl vstřikování plastů poroste v letech 2023 až 2030 složenou mírou růstu 4,8 %. Největším spotřebitelem tohoto odvětví je elektronický průmysl. Každé zařízení, od chytrých telefonů po notebooky, má vstřikovaný plastový díl. Mnoho důležitých elektronických součástek se vyrábí různými technikami vstřikování plastů. Může se jednat o vstřikování, miniaturní vstřikování a přetlačování. Osvětlíme vám výhody a kompletní postupy v oblasti vstřikování elektroniky.

Materiály používané při vstřikování v elektronickém průmyslu

Výroba různé elektroniky je složitý proces. V elektronice používáme různé plastové díly. Plastové materiály odolávají náročným podmínkám. Snášejí vysoké teploty a snadno se nezničí. Povězme si něco o různých plastových materiálech používaných ve vstřikované konstrukční elektronice. Některé z nich jsou:

1.    Polykarbonát

Polykarbonát je houževnatý a pevný termoplast. Zvyšuje tak životnost elektronických zařízení. Odolává vysokým teplotám. Jedná se tedy o stabilní materiál. Je dobrou alternativou ke kovovým součástkám. Nejčastěji se používá v elektronických spínačích a kompaktních discích (CD). přejít na stránku Vstřikování polykarbonátu se dozvědět více.

2.    Polyamid

Polyamid je také známý jako nylon. Snáší teploty až 250 °C. Je tedy tepelně stabilní. Navíc je chemicky odolný. Snese působení korozivních látek, olejů a rozpouštědel. Je to izolant. Díky této vlastnosti je vynikající pro použití v elektronice. Nejčastěji se používá v adaptérech, zásuvkách a kabelech.

3.    Polypropylen

Polypropylen je po polyethylenu druhým nejrozšířenějším plastem. Má dobré izolační vlastnosti, stejně jako polyamid. Má vysoký bod tání. Díky tomu si zachovává tepelnou stabilitu. Používá se převážně ve zdravotnických prostředcích. Lze jej však použít i v konektorech, zásuvkách a součástkách baterií. Přejít na Vstřikování PP se dozvědět více.

4.    Polyethylen vysoké hustoty

Jak název napovídá, má vyšší hustotu než ostatní polyamidy. Má teplotu tání 260 °C. Je tedy vhodný pro vysokoteplotní aplikace. Kromě toho má vysokou mechanickou pevnost. Je tedy vhodný pro konstrukční prvky. Má nízkou absorpci vlhkosti. Proto zabraňuje korozi. Používá se hlavně v povlacích na dráty a v izolaci drátů.

5.    Akrylonitrilbutadienstyren

ABS má střední pevnost. Nesnáší UV záření. Proto se nedoporučuje pro venkovní zařízení. Jedná se o cenově výhodnou variantu. Lze jej také sterilizovat pomocí gama záření. Používá se pro zařízení, jako jsou počítačové skříně, telefonní sluchátka a monitory.

6.    Termoplastický uretan

Je to pružný materiál. Odolává tahu a vibracím. Je velmi odolný vůči olejům a tukům. Navíc je to polymer odolný proti poškrábání. Disponuje také lepicími vlastnostmi. Může snadno přilnout k podkladům, jako je kov a sklo. Je široce používán v obuvnickém průmyslu. Používá se při výrobě dílů obuvi. Je však vhodný i pro ohebné desky s plošnými spoji a ohebné ploché kabely.

Kompletní proces vstřikované konstrukční elektroniky krok za krokem

Potřeba minielektroniky roste s rozvojem technologií. Proto lze jako náhradu starých technik použít moderní metody. Probereme si tedy pokročilou techniku vytváření vstřikované elektroniky.

1.    Vytvoření návrhu

Prvním krokem je vytvoření návrhu. Definujeme tvar, velikost a vlastnosti zařízení. Dále zvážíme jeho elektrické a tepelné požadavky. Poté návrh optimalizujeme pro lepší výkon. K vytvoření návrhu můžeme použít software CAD

2.    Vytvoření formy

Po vytvoření návrhu požadovaného zařízení vytvořte formu. Měla by mít vlastnosti a tvary podle našeho návrhu výrobku. Ujistěte se, že forma vydrží vysoké teploty a tlak. K vytvoření formy můžeme použít CNC obrábění nebo 3D tisk.

3.    Vstřikování materiálu

Dalším krokem je vložení plastového materiálu do vstřikovacího stroje. Plast zahřejeme. Tak se roztaví. Nyní jej můžeme vstříknout do formy. Budeme vyvíjet vysoký tlak, abychom formu rovnoměrně vyplnili.

4.    Tuhnutí a chlazení

Forma obsahuje specifické chladicí kanály. Plast je v kontaktu s formou. Většinu tepla tak odvádí konvekce. Část tepla se ztrácí v důsledku tepelných vln, které vyzařují. Jak plast chladne, molekuly se k sobě přibližují. V důsledku toho dochází k tuhnutí. Při tuhnutí se plast smršťuje. Následně se forma otevře. Plast je tak vyvržen.

5.    Metalizace

Poté následuje metalizace. To znamená nanesení tenké vrstvy vodivého materiálu na izolátor. Musíme zajistit, aby byl vodivý materiál nanesen na plastový povrch rovnoměrně. Vodivým materiálem může být stříbro nebo měď. Poté přidáme chemický aktivátor, abychom proces spojování posílili.

6.    Doplnění elektronických součástek

Po metalizaci přidáme na povrch elektronické součástky. Na metalizovanou strukturu můžeme umístit kondenzátory a rezistory. Pro umístění elektronických součástek můžeme použít technologii povrchové montáže nebo technologii průchozích otvorů.

7.    Přidání ochranného materiálu

Nyní se vyrábí vstřikovaná konstrukční elektronika. Posledním krokem je potažení elektronických komponent ochrannou vrstvou. Ta chrání elektronické komponenty před namáháním okolním prostředím. Zabraňuje také chemické korozi a poškození.

Výhody vstřikování elektroniky

Jste si dobře vědomi celého procesu elektronického vstřikování. Pojďme si tedy povědět něco o výhodách vstřikované elektroniky.

1.    Cenově výhodné

Tímto postupem lze vyrábět velké množství elektronických výrobků za přijatelnou cenu. Plastové díly v elektronice používáme jako alternativu k jiným materiálům. Například místo plastových dílů můžeme použít ocelové. Ocel je však velmi drahá. Použití plastových výrobků je tedy nákladově efektivní strategií. Navíc na rozdíl od oceli nebo kovu vyžaduje proces vstřikování plastů méně energie.

2.    Izolace

V továrnách, kancelářích a domácnostech hrozí přehřátí elektrických spotřebičů. Podle zprávy bylo v Kanadě za posledních několik let zaznamenáno 183 případů požárů. Jedná se o přehřátí mobilních telefonů a další elektroniky. Plast je špatným vodičem elektrické energie. Zabraňuje tak přehřátí elektronických zařízení. V důsledku toho může snížit počet požárů způsobených elektronickými zařízeními.

3.    Dlouhá životnost

Kov může podléhat erozi. Každý jiný materiál je náchylný ke korozi. Pokud však zvolíme chemicky odolný plast, zabráníme korozi. Jeho termostabilita mu umožní fungovat i v náročných povětrnostních podmínkách. Tím se zvýší životnost vstřikované elektroniky.

4.    Lehké výrobky

Plast je lehký materiál. Použití plastových materiálů v elektronických zařízeních umožňuje jejich přenosnost. Plast je navíc snadno čistitelný materiál. Můžeme z něj tedy snadno odstranit nečistoty.

5.    Rychlá výroba

Výroba plastů není časově náročný proces. Doba cyklu se pohybuje od 2 sekund do pěti minut. Můžeme tedy vyrobit velké množství vstřikované elektroniky v krátkém čase.

Nevýhody vstřikování elektroniky

Vstřikování má při výrobě elektronických krytů mnoho výhod. Má však také některá omezení. Probereme je zde.

1. Vysoké počáteční náklady

Vstřikování může vyžadovat značné počáteční náklady na konstrukci a výrobu forem. Tyto složité formy tak mohou být velmi drahé a jsou vhodné pouze pro velké objemy výroby. Navíc v případě potřeby úpravy konstrukce se formy musí znovu navrhnout, což zvyšuje náklady a je časově velmi náročné.

2. Doba realizace

Doba potřebná pro výrobu forem, které budou použity při vstřikování, je v tomto procesu poměrně dlouhá, a proto může trvat déle, než se zahájí výroba. Je to proto, že od vzniku nápadu až po jeho realizaci trvá proces u tohoto typu designu dlouho. Koneckonců prochází různými fázemi prototypování, aby bylo možné dosáhnout požadovaného výsledku.

3. Omezení materiálu

Materiály, které lze použít při vstřikování, s sebou nesou určitá omezení při jejich výběru. Původně zvolený materiál pro použití ve sběrnici musí mít určité tepelné, elektrické a mechanické vlastnosti, aby vyhovoval požadovaným elektronickým součástkám. Kromě toho je třeba uvést, že některé materiály pro vstřikování mohou být obtížně recyklovatelné, což představuje problém pro životní prostředí.

4. Složitost konstrukce forem

Vstřikování je spojeno s přísnými tolerancemi v procesu tvorby, aby se vyrobilo zboží, které co nejpřesněji odpovídá zamýšlenému designu, což je složitý proces vyžadující uplatnění dovedností. Zvolené konstrukce dílů mají určitá omezení, pokud jde o povolené geometrie, aby se předešlo problémům, jako jsou podřezání, a některá omezení úhlů ponoru, což znamená, že volnost a kreativita konstrukce mohou být v některých případech problematické.

5. Výrobní problémy

Při vstřikování lze pozorovat určité standardní vady, které mohou být na pouzdrech patrné; patří mezi ně deformace, propadliny, linie toku atd. Vstřikování jako výrobní technika však může být poměrně efektivní z hlediska doby cyklu, tj. doby potřebné k výrobě jednoho dílu; zároveň je poměrně složitým úkolem zvládnout minimalizovat dobu cyklu a zaručit kvalitu vyrobených dílů.

6. Materiálový odpad

Problémem je také plýtvání materiálem, protože velkou část materiálu formy použitého ve vtokové dutině a vtokových drahách nelze použít, pokud není odpadní materiál přebroušen a použit, což nemusí být vždy možné, pokud se používají vysoce výkonné materiály. Také nadměrné konstrukce, jako je zakřivení, mohou vyžadovat více materiálu, což znamená více odpadu.

Výzvy při vstřikování krytů elektroniky

Zde jsou uvedeny některé problémy spojené se vstřikováním elektroniky;

1. Kompatibilita materiálů: Jedním z významných problémů je zajištění kompatibility materiálů. Plastový materiál musí být kompatibilní s elektronickými součástkami. Zabrání tak poškození a korozi. Výběr správného materiálu je složitý proces. Dbejte proto na to, abyste vybrali materiál, který splňuje elektrické a tepelné požadavky elektronických zařízení.
2. Tepelný management: Další výzvou je tepelná správa. Při vstřikování vzniká teplo. Toto teplo může poškodit elektrické komponenty. S řízením tepla proto může pomoci návrh ventilačních kanálů.
3. Návrh a výroba forem: Výroba složitých forem je spojena s vysokými počátečními náklady. Kromě toho je také obtížné dodržet přísné tolerance, které jsou rozhodující pro zajištění správného zapadání dílů do sebe a jejich správné funkce. Kromě toho jsou důležité také účinné chladicí kanály, které zkracují dobu cyklu a zabraňují deformaci.
4. Kontrola kvality: Je také velmi obtížné zajistit, aby si díly zachovaly své rozměry a po ochlazení se nesmršťovaly nebo nedeformovaly. Kromě toho je velmi náročná i povrchová úprava, tj. hladká a strukturovaná. Může také způsobit problémy, jako jsou stopy po propadnutí, dutiny nebo linie svarů.
5. Výrobní proces: Když se snažíme vyvážit cyklu s kvalitou, může to zvýšit efektivitu, ale vést k vadám. Udržet konzistentní kvalitu dílů ve velkých výrobních sériích se tak stává výzvou. Kromě toho vyžaduje přísnou kontrolu procesu. Kromě toho je poměrně náročné i řízení toku materiálu ve formě, takže se lze vyhnout problémům, jako jsou průtočné linky nebo neúplné plnění.

Závěr:

Závěrem lze říci, že průmysl vstřikování elektroniky získává na popularitě. Vznikají v něm cenné malé elektrické součástky. Při vstřikování elektroniky se používají různé materiály. Mezi nejpoužívanější materiály patří polykarbonát, nylon a polypropylen. Celý proces je rozdělen do mnoha kroků. Elektronické zařízení má v sobě zabudovanou plastovou součástku. Ta má řadu výhod. Díky ní jsou elektronické přístroje lehčí, lépe izolované a mají delší životnost. Mezi problémy spojené s procesem vstřikování elektronických součástek patří tepelná stabilita a kompatibilita materiálů.

Často kladené otázky

Q1. Můžeme vyrábět elektroniku pomocí vstřikovací formy?

Ano, můžeme vyrábět různou elektroniku technikou vstřikování. Mezi nejčastěji používané patří senzory, antény, desky plošných spojů a konektory.

Q2. Jaké elektronické součástky lze vyrábět pomocí vstřikovací formy?

Obvykle jakýkoli typ elektronického pouzdra a komponentů může použít vstřikování, pokud si nejste jisti, pošlete nám, jsme jedním z 10 nejlepších. společnosti zabývající se vstřikováním plastů v Číně, zkontrolujeme ji a nabídneme vám konkurenceschopnou cenu.

Q3. Jak se elektronické vstřikování liší od tradičního vstřikování?

Obě jsou vstřikování plastů proces, pouze odlišný pro konečný účel použití, pokud máte nějaké dotazy, kontaktujte nás.

Q4. Lze elektronické vstřikování použít k výrobě zdravotnických prostředků?

Ano, může vyrábět zdravotnické prostředky, protože mnoho speciálních prostředků se vyrábí vstřikováním. Většinou se při něm vytvářejí implantabilní zařízení a diagnostické přístroje.

Q5. Jaká je typická trvanlivost vstřikované elektroniky?

Typická doba skladovatelnosti vstřikované elektroniky se pohybuje v rozmezí 3-5 let. Záleží také na materiálech použitých v požadovaném výrobku.