Wat zijn spuitgiet-elektronica? Hun voordelen en toepassingen

Wat zijn spuitgiet-elektronica?

Spuitgieten van elektronica is elektronische plastic componenten geproduceerd door het spuitgieten productieproces. Er zijn veel elektronische apparaten die gebruik maken van de spuitgieten elektronica methode, waaronder controle romotoren, signaal licht, routers, en nog veel meer.

De wereldwijde spuitgietindustrie zal naar verwachting met een samengestelde groeivoet van 4,8 procent groeien van 2023 tot 2030. De elektronica-industrie is de grootste consument van deze industrie. Elk apparaat, van smartphones tot laptops, heeft een spuitgegoten kunststof onderdeel. Veel belangrijke elektronische componenten worden gemaakt met behulp van verschillende spuitgiettechnieken. Dit kunnen insert molding, miniature molding en over-molding zijn. We zullen de voordelen en volledige procedures in de elektronica-spuitgietindustrie belichten.

 

Materialen gebruikt in de spuitgietelektronica-industrie

De productie van verschillende elektronica is een ingewikkeld proces. We gebruiken verschillende plastic onderdelen in elektronica. Plastic materialen kunnen zware omstandigheden weerstaan. Ze kunnen hoge temperaturen verdragen en verslechteren niet snel. Laten we het hebben over verschillende plastic materialen die worden gebruikt in spuitgegoten structurele elektronica. Enkele daarvan zijn:

1.    Polycarbonaat

Polycarbonaat is een taaie en sterke thermoplast. Het verlengt dus de levensduur van elektronische apparaten. Het kan hoge temperaturen weerstaan. Daarom is het een stabiel materiaal. Het is een goed alternatief voor metalen componenten. Het wordt vooral gebruikt in elektronische schakelaars en cd's. ga naar Polycarbonaat spuitgieten om meer te weten.

2.    Polyamide

Polyamide staat ook bekend als nylon. Het kan temperaturen tot 250 °C verdragen. Het is dus hittebestendig. Bovendien is het chemisch bestendig. Het kan blootstelling aan corrosieve stoffen, oliën en oplosmiddelen verdragen. Het is een isolator. Deze eigenschap maakt het uitstekend geschikt voor gebruik in elektronica. Het wordt vooral gebruikt in adapters, stopcontacten en kabels.

3.    Polypropyleen

Polypropyleen is het op één na meest geproduceerde plastic na polyethyleen. Het heeft goede isolerende eigenschappen, net als polyamide. Het heeft een hoog smeltpunt. Als gevolg hiervan behoudt het thermische stabiliteit. Het wordt voornamelijk gebruikt in medische apparaten. Het kan echter ook worden gebruikt in connectoren, sockets en batterijcomponenten. Ga naar PP-spuitgieten om meer te weten.

4.    Hogedichtheidspolyethyleen

Zoals de naam al aangeeft, heeft het een hogere dichtheid dan andere polyamiden. Het heeft een smeltpunt van 260 °C. Het is dus geschikt voor toepassingen met hoge temperaturen. Bovendien heeft het een hoge mechanische sterkte. Het is dus geschikt voor structurele componenten. Het heeft een lage vochtopname. Daarom voorkomt het corrosie. Het wordt vooral gebruikt in draadcoatings en draadisolatie.

5.    Acrylonitril Butadieen Styreen

ABS heeft een gemiddelde sterkte. Het kan geen UV-straling verdragen. Het wordt daarom niet aanbevolen voor buitenapparaten. Het is een budgetvriendelijke optie. Het kan ook worden gesteriliseerd door middel van gammastraling. Het wordt gebruikt voor apparaten zoals computerbehuizingen, telefoontoestellen en monitoren.

6.    Thermoplastisch urethaan

Het is een flexibel materiaal. Het kan spanning en trillingen weerstaan. Het is zeer bestand tegen oliën en vetten. Bovendien is het een krasbestendig polymeer. Het bezit ook bindingseigenschappen. Het kan gemakkelijk hechten aan substraten zoals metaal en glas. Het wordt veel gebruikt in de schoenensector. Het wordt gebruikt bij de productie van schoenonderdelen. Het is echter ook geschikt voor flexibele printplaten en flexibele platte kabels.

Volledig stapsgewijs proces van spuitgegoten structurele elektronica

De behoefte aan mini-elektronica neemt toe met de toenemende technologie. Daarom kunnen moderne methoden worden gebruikt als vervanging voor oude technieken. Laten we het dus hebben over een geavanceerde techniek om spuitgegoten elektronica te maken.

1.    Maak een ontwerp

De eerste stap is het maken van een ontwerp. We zullen de vorm, grootte en kenmerken van het apparaat definiëren. Daarnaast zullen we de elektrische en thermische vereisten overwegen. Daarna zullen we het ontwerp optimaliseren voor betere prestaties. We kunnen CAD-software gebruiken om een ontwerp te maken

2.    Maak een mal

Nadat u het ontwerp van uw gewenste apparaat hebt gemaakt, maakt u een mal. Deze moet kenmerken en vormen hebben die passen bij ons productontwerp. Zorg ervoor dat de mal bestand is tegen hoge temperaturen en druk. We kunnen CNC-bewerking of 3D-printen gebruiken om een mal te maken.

3.    Het materiaal injecteren

De volgende stap is om plastic materiaal in de spuitgietmachine te plaatsen. We zullen het plastic verwarmen. Het zal dus smelten. Nu kunnen we het in de mal spuiten. We zullen hoge druk toepassen om de mal gelijkmatig te vullen.

4.    Stollen en afkoelen

De mal bevat specifieke koelkanalen. Het plastic maakt contact met de mal. Hierdoor wordt het grootste deel van de warmte afgevoerd door convectie. Een deel van de warmte gaat verloren door warmtegolven die uitstralen. Naarmate het plastic afkoelt, komen de moleculen dichter bij elkaar. Hierdoor vindt stolling plaats. Plastic krimpt wanneer het stolt. Daarna gaat de mal open. Zo wordt het plastic uitgeworpen.

5.    Metallisatie

Vervolgens komt de metallisatie. Dit betekent het aanbrengen van een dunne laag geleidend materiaal op een isolator. We moeten ervoor zorgen dat het geleidende materiaal gelijkmatig op het plastic oppervlak wordt aangebracht. Het geleidende materiaal kan zilver of koper zijn. Vervolgens voegen we een chemische activator toe om het hechtingsproces te verbeteren.

6.    Toevoeging van elektronische componenten

Na metallisatie voegen we elektronische componenten toe aan het oppervlak. We kunnen condensatoren en weerstanden op de gemetalliseerde structuur plaatsen. We kunnen oppervlaktemontagetechnologie of doorlopende-gattechnologie gebruiken voor het plaatsen van elektronische componenten.

7.    Toevoeging van beschermend materiaal

Nu worden de spuitgegoten structurele elektronica geproduceerd. De laatste stap is het coaten van elektronische componenten met een beschermende laag. Het beschermt de elektronische componenten tegen omgevingsstress. Het voorkomt ook chemische corrosie en schade.

Voordelen van spuitgieten van elektronica

U bent goed op de hoogte van het volledige proces van elektronisch spuitgieten. Laten we het dus hebben over de voordelen van spuitgegoten elektronica

1.    Budgetvriendelijk

Het proces kan een groot volume aan elektronische producten produceren tegen een betaalbare prijs. We gebruiken kunststof onderdelen in elektronica als alternatief voor andere materialen. We kunnen bijvoorbeeld stalen onderdelen gebruiken in plaats van kunststof. Maar staal is erg duur. Het gebruik van kunststof producten is dus een kosteneffectieve strategie. Bovendien vereist het spuitgieten van kunststof, in tegenstelling tot staal of metaal, minder energie.

2.    Isolatie

Elektrische apparaten lopen het risico oververhit te raken in fabrieken, kantoren en huizen. Volgens een rapport zijn er de afgelopen jaren 183 brandincidenten gemeld in Canada. Dit zijn oververhittingen van mobiele telefoons en andere elektronica. Plastic is een slechte geleider van elektriciteit. Het voorkomt dus oververhitting van elektronische apparaten. Als gevolg hiervan kan het brandincidenten door elektronische apparaten verminderen

3.    Lange levensduur

Metaal kan eroderen. Elk ander materiaal is gevoelig voor corrosie. Maar als we een chemisch bestendig plastic kiezen, zal het corrosie voorkomen. De thermostabiele aard ervan zorgt ervoor dat het kan functioneren in barre weersomstandigheden. Zo zal het de levensduur van de spuitgegoten elektronica verlengen.

4.    Lichtgewicht producten

Plastic is een licht materiaal. Het gebruik van plastic materialen in elektronische apparaten maakt ze draagbaar. Daarnaast is plastic een makkelijk schoon te maken materiaal. Dus, we kunnen er makkelijk vuil van verwijderen.

5.    Snelle productie

Het produceren van plastic is geen tijdrovend proces. De cyclustijd varieert van 2 seconden tot vijf minuten. We kunnen dus in korte tijd een groot aantal spuitgegoten elektronica produceren.

Nadelen van spuitgieten van elektronica

Spuitgieten heeft veel voordelen voor het maken van elektronische behuizingen. Het heeft ook enkele beperkingen. Laten we deze hier bespreken.

1. Hoge initiële kosten

Spuitgieten kan aanzienlijke initiële kosten met zich meebrengen vanwege het ontwerp en de productie van mallen. Deze complexe mallen kunnen dus erg duur zijn en zijn alleen geschikt voor grote productievolumes. Bovendien worden de mallen opnieuw ontworpen als er behoefte is om de ontwerpen aan te passen, wat de kosten zal verhogen en erg tijdrovend zal zijn.

2. Doorlooptijd

De tijd die nodig is voor het maken van de mallen die gebruikt zullen worden bij spuitgieten is relatief lang in dit proces; daarom kan het langer duren voordat de productie begint. Dit komt omdat het proces van het bedenken van het idee tot het moment dat het wordt geïmplementeerd, tijd kost in dit type ontwerp. Het doorloopt immers verschillende stadia van prototyping om het gewenste resultaat te kunnen bereiken.

3. Materiële beperkingen

De materialen die gebruikt kunnen worden bij spuitgieten, hebben bepaalde beperkingen op hun keuze. Oorspronkelijk moet het materiaal dat gekozen wordt voor gebruik in de bus bepaalde thermische, elektrische en mechanische eigenschappen hebben om te voldoen aan de gevraagde elektronische componenten. Bovendien is het vermeldenswaard dat sommige spuitgietmaterialen moeilijk te recyclen zijn, wat een milieuprobleem vormt.

4. Complexiteit in het ontwerp van de mal

Spuitgieten vereist strikte toleranties in het creatieproces om goederen te produceren die zo goed mogelijk passen bij het beoogde ontwerp, een proces dat ingewikkeld is en de toepassing van vaardigheden vereist. De gekozen onderdeelontwerpen hebben enkele beperkingen in termen van toegestane geometrieën om problemen zoals ondersnijdingen en enkele beperkingen op ontwerphoeken te voorkomen, wat betekent dat ontwerpvrijheid en creativiteit in bepaalde gevallen problematisch kunnen zijn.

5. Productieproblemen

Bij spuitgieten kunnen bepaalde standaardfouten worden waargenomen die zichtbaar kunnen zijn op de behuizingen; deze omvatten kromtrekken, verzakkingen, vloeilijnen, enz. Spuitgieten als productietechniek kan echter vrij efficiënt zijn in termen van de cyclustijd, dat wil zeggen de tijd die nodig is om één enkel onderdeel te produceren; tegelijkertijd is het een vrij ingewikkelde taak om de cyclustijd te minimaliseren en de kwaliteit van de geproduceerde onderdelen te garanderen.

6. Materieel afval

Materiaalverspilling is ook een probleem omdat een groot deel van het malmateriaal dat in de gietkanaalholte en de gietkanalen wordt gebruikt, niet kan worden gebruikt tenzij het schrootmateriaal opnieuw wordt gemalen en gebruikt, en dit is misschien niet altijd mogelijk wanneer er hoogwaardige materialen worden gebruikt. Ook kunnen buitensporige ontwerpen zoals krommingen meer materiaal vereisen, wat meer afval betekent.

Uitdagingen bij het spuitgieten van elektronische behuizingen

Hier zijn enkele uitdagingen die gepaard gaan met het spuitgieten van elektronica;

1. Materiaalcompatibiliteit: Een van de belangrijkste uitdagingen is het garanderen van materiaalcompatibiliteit. Het plastic materiaal moet compatibel zijn met de elektronische componenten. Het voorkomt schade en corrosie. Het kiezen van het juiste materiaal is een ingewikkeld proces. Zorg er dus voor dat u een materiaal kiest dat voldoet aan de elektrische en thermische vereisten van elektronische apparaten.
2. Thermisch beheer: Thermisch beheer is een andere uitdaging. Het spuitgietproces genereert hitte. Deze hitte kan elektrische componenten beschadigen. Het ontwerpen van ventilatiekanalen kan dus helpen bij thermisch beheer.
3. Ontwerp en productie van matrijzen: Het heeft relatief hoge initiële kosten om complexe mallen te maken. Daarnaast is het ook moeilijk om nauwe toleranties te handhaven, wat cruciaal is om te garanderen dat de onderdelen correct in elkaar passen en goed functioneren. Daarnaast zijn efficiënte koelkanalen ook belangrijk om cyclustijden te verkorten en kromtrekken te voorkomen.
4. Kwaliteitscontrole: Het is ook erg moeilijk om ervoor te zorgen dat onderdelen hun afmetingen behouden en niet krimpen of kromtrekken na afkoeling. Daarnaast is de oppervlakteafwerking, d.w.z. glad en getextureerd, ook erg uitdagend. Het kan ook problemen veroorzaken zoals verzakkingen, holtes of laslijnen.
5. Productieproces: Wanneer we proberen de balans te vinden tussen cyclustijd met kwaliteit, kan de efficiëntie verhogen, maar kan leiden tot defecten. Het wordt dus een uitdaging om consistente onderdeelkwaliteit te behouden in grote productieruns. Daarnaast vereist het strikte procescontroles. Bovendien is het beheren van de materiaalstroom binnen de mal ook vrij moeilijk, dus het kan problemen zoals stromingslijnen of onvolledige vulling voorkomen.

Conclusie:

Concluderend wint de spuitgietelektronica-industrie aan populariteit. Het genereert waardevolle kleine elektrische componenten. Verschillende materialen worden gebruikt bij spuitgietelektronica. Polycarbonaat, nylon en polypropyleen behoren tot de meest gebruikte materialen. Het hele proces is verdeeld in verschillende stappen. Het elektronische apparaat heeft een kunststofcomponent ingebouwd. Het heeft talloze voordelen. Het maakt elektronische gadgets lichter, beter geïsoleerd en gaat langer mee. De uitdagingen met betrekking tot het spuitgietproces van elektronica omvatten thermische stabiliteit en materiaalcompatibiliteit.

Veelgestelde vragen

V1. Kunnen we elektronica produceren met behulp van een spuitgietmatrijs?

Ja, we kunnen verschillende elektronica produceren met behulp van spuitgiettechnieken. Enkele van de meest gebruikte zijn sensoren, antennes, printplaten en connectoren.

Vraag 2. Welk type elektronische componenten kunnen worden geproduceerd met behulp van een spuitgietmatrijs?

Normaal gesproken kan elk type elektronische behuizing en componenten het spuitgietproces gebruiken. Als u het niet zeker weet, kunt u ons een bericht sturen. Wij behoren tot de top 10. bedrijven voor kunststof spuitgieten in China, dan zullen wij het beoordelen en u een concurrerende prijs aanbieden.

Vraag 3. Hoe verschilt elektronisch spuitgieten van traditioneel spuitgieten?

Beide zijn spuitgieten proces, alleen verschillend voor het uiteindelijke doel waarvoor u het gebruikt. Als u vragen heeft, neem dan gerust contact met ons op.

Vraag 4. Kan elektronisch spuitgieten worden gebruikt om medische apparaten te produceren?

Ja, het kan medische apparaten produceren omdat er veel medische apparaten worden gemaakt door middel van spuitgieten. Het vormt voornamelijk implanteerbare apparaten en diagnostische apparatuur.

Vraag 5. Wat is de typische houdbaarheid van spuitgegoten elektronica?

De typische houdbaarheid van spuitgegoten elektronica varieert van 3 tot 5 jaar. Het hangt ook af van de materialen die in het gewenste product worden gebruikt.