Cosa sono i componenti elettronici per stampaggio a iniezione? I loro vantaggi e applicazioni

Cosa sono i componenti elettronici per stampaggio a iniezione

Elettronica per stampaggio a iniezione sono componenti elettronici in plastica prodotti tramite il processo di fabbricazione dello stampaggio a iniezione. Ci sono molti dispositivi elettronici che utilizzano il metodo dell'elettronica dello stampaggio a iniezione, tra cui motori di controllo, luci di segnalazione, router e molti altri.

Si prevede che l'industria globale dello stampaggio a iniezione aumenterà a un tasso di crescita composto del 4,8 percento dal 2023 al 2030. L'industria elettronica è il maggiore consumatore di questo settore. Ogni dispositivo, dagli smartphone ai laptop, ha una parte in plastica stampata a iniezione. Molti componenti elettronici importanti sono realizzati utilizzando diverse tecniche di stampaggio a iniezione. Queste possono essere stampaggio a inserto, stampaggio in miniatura e sovrastampaggio. Faremo luce sui vantaggi e completeremo le procedure nell'industria dello stampaggio a iniezione di componenti elettronici.

 

Materiali utilizzati nell'industria elettronica dello stampaggio a iniezione

La produzione di diversi componenti elettronici è un processo complicato. Utilizziamo diverse parti in plastica nell'elettronica. I materiali plastici possono resistere a condizioni difficili. Possono tollerare alte temperature e non si deteriorano facilmente. Parliamo dei diversi materiali plastici utilizzati nell'elettronica strutturale stampata a iniezione. Alcuni di essi sono:

1.    Policarbonato

Il policarbonato è un termoplastico resistente e forte. Quindi, aumenta la durata di vita dei dispositivi elettronici. Può resistere a temperature elevate. Quindi, è un materiale stabile. È una buona alternativa ai componenti metallici. È usato principalmente negli interruttori elettronici e nei compact disc (CD). vai a Stampaggio a iniezione di policarbonato per saperne di più.

2.    Poliammide

La poliammide è anche nota come nylon. Può tollerare temperature fino a 250 °C. Quindi è stabile al calore. Inoltre, è chimicamente resistente. Può sopportare l'esposizione a sostanze corrosive, oli e solventi. È un isolante. Questa proprietà lo rende eccellente per l'uso in elettronica. È utilizzato principalmente in adattatori, prese e cavi.

3.    Polipropilene

Il polipropilene è la seconda plastica più ampiamente prodotta dopo il polietilene. Ha buone qualità isolanti, proprio come la poliammide. Ha un punto di fusione elevato. Di conseguenza, mantiene la stabilità termica. È utilizzato prevalentemente nei dispositivi medici. Tuttavia, può essere utilizzato anche in connettori, prese e componenti di batterie. Vai a Stampaggio a iniezione di PP per saperne di più.

4.    Polietilene ad alta densità

Come indica il nome, ha una densità maggiore rispetto ad altre poliammidi. Ha un punto di fusione di 260 °C. Quindi è adatto per applicazioni ad alta temperatura. Inoltre, ha un'elevata resistenza meccanica. Quindi è adatto per componenti strutturali. Ha un basso assorbimento di umidità. Quindi, previene la corrosione. È utilizzato principalmente nei rivestimenti e nell'isolamento dei fili.

5.    Acrilonitrile Butadiene Stirene

L'ABS ha una resistenza intermedia. Non tollera le radiazioni UV. Quindi non è consigliato per dispositivi da esterno. È un'opzione economica. Può anche essere sterilizzato tramite radiazioni gamma. È utilizzato per dispositivi come case per computer, telefoni e monitor.

6.    Uretano termoplastico

È un materiale flessibile. Può sopportare tensione e vibrazioni. È molto resistente a oli e grassi. Inoltre, è un polimero antigraffio. Possiede anche caratteristiche di legame. Può aderire facilmente a substrati come metallo e vetro. È ampiamente utilizzato nel settore calzaturiero. È utilizzato nella produzione di parti di scarpe. Tuttavia, è adatto anche per circuiti stampati flessibili e cavi piatti flessibili.

Processo completo passo dopo passo di componenti elettronici strutturali stampati a iniezione

La necessità di mini-elettronica sta aumentando con l'aumento della tecnologia. Quindi, i metodi moderni possono essere usati come sostituzione delle vecchie tecniche. Quindi, discutiamo una tecnica avanzata per creare elettronica stampata a iniezione.

1.    Crea un design

Il primo passo è creare un design. Definiremo la forma, le dimensioni e le caratteristiche del dispositivo. Inoltre, considereremo i suoi requisiti elettrici e termici. Dopodiché, ottimizzeremo il design per ottenere prestazioni migliori. Possiamo usare un software CAD per realizzare un design

2.    Crea uno stampo

Dopo aver realizzato il design del dispositivo desiderato, crea uno stampo. Dovrebbe avere caratteristiche e forme in base al design del nostro prodotto. Assicurati che lo stampo possa resistere a temperature e pressioni elevate. Potremmo utilizzare la lavorazione CNC o la stampa 3D per creare uno stampo.

3.    Iniezione del materiale

Il passo successivo è inserire il materiale plastico nella macchina per stampaggio a iniezione. Riscalderemo la plastica. Quindi, si scioglierà. Ora possiamo iniettarla nello stampo. Applicheremo un'alta pressione per riempire lo stampo in modo uniforme.

4.    Solidificazione e raffreddamento

Lo stampo contiene canali di raffreddamento specifici. La plastica entra in contatto con lo stampo. Di conseguenza, la convezione rimuove la maggior parte del calore. Una parte del calore viene persa a causa delle onde di calore che irradiano. Quando la plastica si raffredda, le molecole si avvicinano. Di conseguenza, si verifica la solidificazione. La plastica si restringe quando si solidifica. Dopodiché, lo stampo si apre. Quindi, la plastica viene espulsa.

5.    Metallizzazione

Poi arriva la metallizzazione. Significa applicare un sottile strato di materiale conduttivo a un isolante. Dobbiamo assicurarci che il materiale conduttivo sia applicato uniformemente sulla superficie della plastica. Il materiale conduttivo può essere argento o rame. Aggiungeremo quindi un attivatore chimico per migliorare il processo di legame.

6.    Aggiunta di componenti elettronici

Dopo la metallizzazione, aggiungeremo componenti elettronici alla superficie. Possiamo posizionare condensatori e resistori sulla struttura metallizzata. Possiamo usare la tecnologia di montaggio superficiale o la tecnologia through-hole per posizionare i componenti elettronici.

7.    Aggiunta di materiale protettivo

Ora vengono fabbricati i componenti elettronici strutturali stampati a iniezione. Il passaggio finale è rivestire i componenti elettronici con uno strato protettivo. Protegge i componenti elettronici dallo stress ambientale. Previene anche la corrosione chimica e i danni.

Vantaggi dell'elettronica per stampaggio a iniezione

Conoscete bene il processo completo dello stampaggio a iniezione elettronico. Quindi parliamo dei vantaggi dell'elettronica stampata a iniezione

1.    Economico

Il processo può produrre un elevato volume di prodotti elettronici a un prezzo accessibile. Utilizziamo parti in plastica nell'elettronica come alternativa ad altri materiali. Ad esempio, possiamo utilizzare parti in acciaio al posto della plastica. Ma l'acciaio è molto costoso. Quindi utilizzare prodotti in plastica è una strategia conveniente. Inoltre, a differenza dell'acciaio o del metallo, il processo di stampaggio a iniezione di plastica richiede meno energia.

2.    Isolamento

Gli elettrodomestici sono a rischio di surriscaldamento in fabbriche, uffici e case. Secondo un rapporto, negli ultimi anni in Canada sono stati segnalati 183 incendi. Si tratta del surriscaldamento di telefoni cellulari e altri dispositivi elettronici. La plastica è un cattivo conduttore di elettricità. Quindi impedisce il surriscaldamento dei dispositivi elettronici. Di conseguenza, potrebbe ridurre gli incendi dovuti ai dispositivi elettronici

3.    Lunga durata di vita

Il metallo può erodersi. Ogni altro materiale è soggetto a corrosione. Ma se scegliamo una plastica resistente alle sostanze chimiche, impedirà la corrosione. La sua natura termostabile le consente di funzionare in condizioni meteorologiche avverse. Quindi, aumenterà la durata di vita dell'elettronica stampata a iniezione.

4.    Prodotti leggeri

La plastica è un materiale leggero. L'uso di materiali plastici nei dispositivi elettronici li rende portatili. Inoltre, la plastica è un materiale facile da pulire. Quindi, possiamo rimuovere facilmente lo sporco da essa.

5.    Produzione rapida

La produzione di plastica non è un processo che richiede molto tempo. Il suo tempo di ciclo varia da 2 secondi a cinque minuti. Quindi possiamo produrre un gran numero di componenti elettronici stampati a iniezione in poco tempo.

Svantaggi dell'elettronica per stampaggio a iniezione

Lo stampaggio a iniezione ha molti vantaggi nella realizzazione di contenitori elettronici. Presenta anche alcune limitazioni. Discutiamone qui.

1. Costi iniziali elevati

Lo stampaggio a iniezione può richiedere costi iniziali significativi a causa della progettazione e della produzione degli stampi. Quindi, questi stampi complessi possono essere molto costosi e sono adatti solo per grandi volumi di produzione. Inoltre, se c'è bisogno di modificare i design, gli stampi saranno riprogettati, il che aumenterà i costi e richiederà molto tempo.

2. Tempi di consegna

Il tempo necessario per realizzare gli stampi che saranno utilizzati nello stampaggio a iniezione è relativamente lungo in questo processo; quindi, potrebbe volerci più tempo prima che inizi la produzione. Questo perché, dalla concezione dell'idea fino al momento in cui viene implementata, il processo richiede tempo in questo tipo di progettazione. Dopotutto, passa attraverso diverse fasi di prototipazione per poter ottenere il risultato desiderato.

3. Limitazioni materiali

I materiali che possono essere utilizzati nello stampaggio a iniezione comportano alcune restrizioni sulla loro scelta. In origine, il materiale scelto per l'uso nel bus deve avere determinate caratteristiche termiche, elettriche e meccaniche per adattarsi ai componenti elettronici richiesti. Inoltre, vale la pena di affermare che alcuni materiali per stampaggio a iniezione possono essere difficili da riciclare, ponendo quindi un problema ambientale.

4. Complessità nella progettazione dello stampo

Lo stampaggio a iniezione comporta tolleranze rigorose nel processo di creazione per produrre beni che si adattino il più possibile al design previsto, un processo complicato che richiede l'applicazione di competenze. I design delle parti scelti presentano alcune limitazioni in termini di geometrie consentite per evitare problemi come sottosquadri e alcuni vincoli sugli angoli di sformo, il che significa che la libertà di progettazione e la creatività possono essere problematiche in alcuni casi.

5. Problemi di produzione

Nello stampaggio a iniezione, si possono osservare alcuni difetti standard che possono essere evidenti sulle custodie; questi includono deformazioni, segni di ritiro, linee di flusso, ecc. Tuttavia, lo stampaggio a iniezione come tecnica di produzione può essere piuttosto efficiente in termini di tempo di ciclo, ovvero il tempo necessario per produrre una singola parte; allo stesso tempo, riuscire a ridurre al minimo il tempo di ciclo e garantire la qualità delle parti prodotte è un compito piuttosto intricato.

6. Rifiuti materiali

Anche lo spreco di materiale è un problema perché una grande porzione del materiale dello stampo utilizzato nella cavità di colata e nei canali non può essere utilizzata a meno che il materiale di scarto non venga rimacinato e utilizzato, e questo potrebbe non essere sempre possibile quando si utilizzano materiali ad alte prestazioni. Inoltre, progetti eccessivi come le curvature potrebbero richiedere più materiale, il che significa più spreco.

Sfide dello stampaggio a iniezione di contenitori elettronici

Ecco alcune delle sfide associate allo stampaggio a iniezione dell'elettronica;

1. Compatibilità dei materiali: Una delle sfide più importanti è garantire la compatibilità dei materiali. Il materiale plastico deve essere compatibile con i componenti elettronici. Ciò impedirà danni e corrosione. Scegliere il materiale giusto è un processo complicato. Quindi, assicurati di scegliere un materiale che soddisfi i requisiti elettrici e termici dei dispositivi elettronici.
2. Gestione termica: La gestione termica è un'altra sfida. Il processo di stampaggio a iniezione genera calore. Questo calore può danneggiare i componenti elettrici. Quindi, progettare canali di ventilazione può aiutare con la gestione termica.
3. Progettazione e produzione di stampi: Realizzare stampi complessi comporta costi iniziali relativamente elevati. Oltre a questo, è anche difficile mantenere tolleranze strette, il che è fondamentale per garantire che le parti si adattino correttamente e funzionino correttamente. Inoltre, canali di raffreddamento efficienti sono anche importanti per ridurre i tempi di ciclo ed evitare deformazioni.
4. Controllo di qualità: È anche molto difficile garantire che le parti mantengano le loro dimensioni e non si restringano o deformino dopo il raffreddamento. Oltre a questo, anche la finitura superficiale, ovvero liscia e strutturata, è molto impegnativa. Potrebbe anche causare problemi come segni di ritiro, vuoti o linee di saldatura.
5. Processo di produzione: quando cerchiamo di bilanciare il tempo di ciclo con qualità, potrebbe aumentare l'efficienza ma portare a difetti. Quindi, diventa una sfida mantenere una qualità costante delle parti in grandi serie di produzione. Oltre a questo, richiede rigorosi controlli di processo. Inoltre, anche la gestione del flusso di materiale all'interno dello stampo è piuttosto difficile, quindi può evitare problemi come linee di flusso o riempimento incompleto.

Conclusione:

In conclusione, l'industria elettronica dello stampaggio a iniezione sta guadagnando popolarità. Genera piccoli componenti elettrici di valore. Vari materiali sono utilizzati nell'elettronica dello stampaggio a iniezione. Policarbonato, nylon e polipropilene sono tra i materiali più ampiamente utilizzati. L'intero processo è suddiviso in numerose fasi. Il dispositivo elettronico ha un componente in plastica incorporato. Ha numerosi vantaggi. Rende i gadget elettronici più leggeri, più isolati e durano più a lungo. Le sfide relative al processo elettronico dello stampaggio a iniezione includono stabilità termica e compatibilità dei materiali.

Domande frequenti

D1. Possiamo produrre componenti elettronici utilizzando uno stampo a iniezione?

Sì, possiamo produrre vari componenti elettronici utilizzando tecniche di stampaggio a iniezione. Tra i più comunemente usati ci sono sensori, antenne, circuiti stampati e connettori.

D2. Che tipo di componenti elettronici possono essere prodotti utilizzando uno stampo a iniezione?

Normalmente qualsiasi tipo di alloggiamento e componente elettronico può utilizzare il processo di stampaggio a iniezione, se non sei sicuro, benvenuto a inviarci, siamo uno dei primi 10 aziende di stampaggio a iniezione di plastica in Cina, lo esamineremo e ti faremo un preventivo competitivo.

D3. In che modo lo stampaggio a iniezione elettronico differisce dallo stampaggio a iniezione tradizionale?

Entrambi sono stampaggio a iniezione processo, diverso solo per lo scopo finale, se avete domande non esitate a contattarci.

D4. Lo stampaggio a iniezione elettronica può essere utilizzato per produrre dispositivi medici?

Sì, può produrre dispositivi medici perché molti dispositivi medici sono realizzati tramite processo di stampaggio a iniezione. Forma principalmente dispositivi impiantabili e apparecchiature diagnostiche.

D5. Qual è la durata di conservazione tipica dei componenti elettronici stampati a iniezione?

La durata di conservazione tipica dell'elettronica stampata a iniezione varia da 3 a 5 anni. Dipende anche dai materiali utilizzati nel prodotto desiderato.