מדריך השוואה לייצור מארזים אלקטרוניים ביעילות למוצריכם

נניח שאתה נמצא בשלב הסופי של אבות טיפוס או פיתחת מוצר אלקטרוני חדש ואתה חושב להגדיל ולמכור את המוצר שלך בשוק המרכזי. אמנם אתה יכול למצוא בקלות את לוחות המעגלים, חיישנים ורכיבים אלקטרוניים / חשמליים אחרים, אך לעיתים קרובות אתה מועד לקבל מעטפת, במיוחד כאשר המוצר זקוק למעטה מותאם אישית או כאשר המוצר מתקשר עם המשתמש באופן קבוע.

תדעו ממאמר זה מהן הדרכים הנפוצות להשיג מעטפת למוצר שלכם, כיצד לבחור את סוג המארז הנכון, ואיפה לחפש נותן שירות. מכיוון שרובכם תחפשו מעטה חסכוני, עמיד וייצור בקלות, אנו נתמקד בפלסטיק מכיוון שהוא יעשה עבודה נהדרת עבור התכונות האמורות לעיל.

הדרכים הנפוצות ביותר להשיג מעטפת למוצר שלך הן-

דיור ופנלים סטנדרטיים
הדפסת תלת מימד
הזרקה

בהמשך למידע במאמר, אנו נעריך כל אחת מהשיטות בעזרת מארז המדחום הדיגיטלי IR למטה (צורה מורכבת, פרטים מורכבים) כדי לעזור לך לקבל מושג על התרחיש בעולם האמיתי.

הקריטריונים העיקריים על פיהם נעריך כל שיטה הם עלות, זמן, התאמה אישית, מורכבות, איכות ומדרגיות. נשווה דיור סטנדרטי לעומת הדפסה תלת ממדית לעומת הזרקה.

קריטריונים	מעטפת מוכנה	הדפסת תלת מימד	הזרקה
עֲלוּת	העלות היא פרופורציונאלית לכמות. עם זאת, אתה יכול לנהל משא ומתן לקבלת עסקה טובה יותר כאשר הכמות משמעותית ⭐	העלות היא פרופורציונאלית לזמן ההדפסה. נע בין 300-600 INR לשעה, תלוי בחומר (תוספת לאחר העיבוד)	עלות התחלתית גבוהה לתכנון כלים ועלות ייצור מוצרים זולה מאוד. אם הכמות משמעותית, עלות עיצוב הכלים תחולק בעלות ליחידה.
זְמַן	אין אילוצים בזמן. להזמין ולקבל אותם במשלוח ⭐	עיצוב פוסט, הזמן הדרוש להדפסת כל חלק הוא פרופורציונלי לכמות.	תכנון פוסטים, עיצוב הכלי (עובש) וייצור כלים לוקח זמן משמעותי (משבוע לחודש). לאחר שהכלי מוכן תוכלו לייצר מאות ואף אלפי מוצרים ביום.
התאמה אישית	נמוך מאוד עד לא	ניתן להתאמה אישית לחלוטין וניתן לבצע איטרציות מרובות ⭐	לאחר שתשלים את עיצוב התבנית, התאמה אישית אינה אפשרית.
מורכבות המוצר	מעטפות למוצרים סטנדרטיים.	מבנים מורכבים וסבוכים אפשריים ללא תשלום נוסף ⭐	מבנים מורכבים ומסובכים אפשריים אך עם תשלום נוסף כלשהו
איכות גימור	בעיקר טוב. אבל, לא ניתן להתאים אישית.	גס ושכבות יוצא מן הכלל: חלקי ABS שטופלו באצטון	גימור מבריק ומט ⭐
סוּלָם	אין מגבלות על הסולם ⭐	אפשרי בפחות מ 1000 כמות	אפשרי לכמות של 1000+

סטנדרטי - מעטפת מוכנה

אם הפרויקט שלך כולל רכיבים סטנדרטיים כגון Arduino, RaspberryPi וכמה רכיבים או חיישנים סטנדרטיים, קרוב לוודאי שתמצא מעטפת סטנדרטית באינטרנט. להלן דוגמאות מעטות למארזים מוכנים.

תוכל למצוא אותם באתרים מקוונים מקוונים וכן באתרים בינלאומיים רבים כמו עליבאבא או Aliexpress. חלק מהמוכרים יכולים לעזור לך בהתאמה אישית מסוימת אם יש לך כמות מינימלית מסוימת. אם המוצר שלך דומה למשהו שקיים כבר בשוק, תוכל להשתמש בדרך ערמומית זו כדי להתחקות אחר יצרן מארז המוצר ולנסות לנהל משא ומתן על עסקה.

במקרה אחר סביר, שבו יש לך מכלול של מספר רכיבים וכאשר אסתטיקה אינה חשובה, הבחירה הטובה ביותר היא ללכת על לוח מתכת מצופה אבקה שבו אתה יכול לתקן את הרכיבים כגון בקרים, ממסרים וכו 'על גבי די- פסי רכבת. אתה יכול למצוא בקלות דין-רכבת הר Arduino / בקרי פטל מעטפת, ממסרי דין-מסילה, דין יחידות אספקת חשמל רכבת, וכו 'באינטרנט. אתה יכול אפילו לשנות את הלוח מעט כדי לכלול צגים ומתגים על דלת הפאנל. גדלי הפנלים יכולים לנוע בין סנטימטרים ספורים לכמה מטרים. שיטה זו נהוגה בתעשיית האוטומציה התעשייתית.

אם נחזור למארז לדוגמא של מדחום, לא נמצא שום מעטה כזה באתר כלשהו. עם זאת, התמזל מזלכם אם תוכלו למצוא חברת הזרקות שכבר מייצרת מעטפת דומה שתתאים לצורך שלכם. החיסרון הגדול כאן הוא שהמוצר שלך לא ייראה ייחודי בפני עצמו מכיוון שספק המעטפת שלך ימכור גם לכל אחד מהעולם.

היתרונות של מעטפת מוכנה

אם המעטפת המוכנה מתאימה לצורך שלך, אז-

משלוחים מהירים יותר
אין צורך בהשקעה של זמן וכסף
איכות גימור טובה יותר

חסרונות של מעטפת מוכנה

התאמה אישית ללא או מינימלית ביותר
אין אפשרויות מהותיות

הדפסת תלת מימד

אם המעטפות הסטנדרטיות לא מתאימות לך, הדפסת תלת מימד היא דרך נהדרת להניע את המוצר שלך. הדפסת תלת ממד מעולה לאבי טיפוס. בתחילה, תחפש כמויות בודדות בלבד (ככל הנראה כמה מאות) ואתה מעוניין לבדוק את שוק המוצר שלך לפני שתשקיע השקעה משמעותית. זה לא לוקח הרבה זמן ועלות להדפיס את המוצר לאחר שעיצוב ה- CAD מוכן.

אם אתה מעוניין ללמוד על הדפסת תלת מימד, עיין במאמר על תחילת העבודה עם הדפסת תלת מימד וכן בפרויקטים אחרים של הדפסת תלת מימד שבנו קודם לכן להשראה.

תכנון CAD של חלקים → חיתוך (בתוכנת חיתוך) → הדפסת תלת מימד → עיבוד לאחר

ראשית, מכינים מודל תלת ממדי של המעטפת
ייבא את דגם התלת מימד לתוכנת החיתוך כגון Cura, Simple3D & Slic3R

חיתוך הוא המקום בו מודל התלת מימד שלך מומר לשכבות וקודים שמדפסת התלת מימד יכולה להבין.

ניתן לדמיין את התומכים וגם לאמוד את משך הזמן להדפסה על ידי כוונון פרמטרי הדפסה שונים.

לאחר מכן לאחר מכן הדפסת תלת מימד ועיבוד לאחר. לאחר העיבוד יש להסיר תומכים, פלאש וטיפול כימי לצורך גימור פני השטח במקרה של חומר ABS.

ספקי שירותי הדפסה תלת מימד רבים מקבלים את העיצוב שלך דרך האתר או הדוא"ל שלהם, מדפיסים אותו ושולחים את המוצר המודפס אליך - כל זה תוך שבוע. ללא טרחה! נכון. ספקי שירותי הדפסת תלת מימד יגבו מכם את הזמן הנדרש להדפסת המוצר והתעריף לשעה משתנה בהתאם לסוג החומר שתבחרו.

חשוב להיות מודעים לכמה גורמים חשובים תוך החלטה ללכת על הדפסת תלת מימד. גורמים אלה הם חומרים של המוצר וגורמים המשפיעים על זמן העיבוד, ובכך העלות שלך.

נכון לעכשיו, שתי השיטות הנפוצות ביותר להדפסת תלת מימד הן-

דוגמנות תצורה משולבת (FDM)

ידוע גם בשם Fusion Filament Fabrication (FFF), הוא תהליך ייצור תוסף בו אובייקט נבנה על ידי הפקדה סלקטיבית של חומר מומס בנתיב קבוע מראש שכבה אחר שכבה. החומרים המשמשים הם פולימרים תרמופלסטיים ומגיעים בצורת נימה.

סטריאוליתוגרפיה (SLA)

SLA עובד על ידי שימוש בלייזר בעל עוצמה גבוהה להקשיח את השרף הנוזלי במיטת ההדפסה כדי ליצור את הצורה התלת ממדית הרצויה - תהליך המכונה פילמור. ישנם סוגים רבים של הדפסת תלת מימד מבוססת אור המסווגת באופן כללי כ עיבוד אור דיגיטלי (DLP).

	דוגמנות תצורה משולבת (FDM)	סטריאוליתוגרפיה (SLA)
יישום	חלקים סטנדרטיים	חלק עם משטחים מורכבים (תכשיטים וחלקים קטנים) מארזים אלקטרוניים קטנים
עֲלוּת	יותר זול
זְמַן		מהיר יותר
גימור	בדרך כלל גס ורובד חלק במקרה של ABS שטופלו באצטון	חלק
חומרים	הנפוץ ביותר: PLA, ABS, ניילון, ירכיים, PET, PC	שרף סטנדרטי, שרף שקוף, שרף קשוח או עמיד ושרף בטמפרטורה גבוהה.

לעת עתה, בואו נצמד ל- FDM מכיוון שהוא זמין יותר ומתאים לדיון שלנו.

שיקולי עיצוב להדפסת תלת מימד

בזמן תכנון המוצר, חשוב להבין את המגבלות של מדפסות התלת מימד הקיימות בשוק. חשוב שתקבל הבנה לגבי העבודה של מדפסת ה- FDM 3D.

אם אינכם מעולים בתכנון CAD, אני ממליץ לכם לקחת שירותי עיצוב תלת מימד מקצועיים ובמקרים מסוימים, ספקי שירותי הדפסת התלת מימד עצמם מציעים שירותי עיצוב תלת מימד. שירותים אלה ניתנים בתשלום - בעיקר לפי שעה. שיקולי העיצוב החשובים ביותר הם

הרכבה: אם יש לכם מספר חלקים שמתאספים לאובייקט סופי, עליכם לחשוב על ההוראות שיש להתאים לחלקים יחד - התאמת חלקים, ברגים וכו '.

מעבר לתלייה: המציאות היא שמדפסות תלת מימד FDM אינן מעולות בהדפסת משטחים תלויים או תלולים. אתה מקבל משטחים מחוספסים, אתה זקוק לתמיכה, שעליך לעבד לאחר מכן.

מורכבות: מורכבות פירושה מורכבות כמו חלקים דקים, תכונות זעירות וצורות מורכבות מאוד. בעוד שמדפסות תלת מימד נועדו לעשות את כל אלה בקלות, לפעמים הן לא מסתדרות טוב.

להלן הגורמים שעליך לזכור בעת מעבר מעיצוב לתהליך הדפסת תלת מימד.

שיקולי תהליך להדפסת תלת מימד

לכל שיקולי התהליך יש השפעה על זמן ההדפסה ועל איכות האובייקט המוגמר.

ניתן לדמיין ולנתח את כל הפרמטרים הללו באמצעות תוכנות החיתוך (Cura, Simple3D & Slic3R)

ההתמצאות חשובה: התמונה למטה מראה מדוע. נסו לכוון את החלק בצורה שדורשת פחות תמיכה ופחות תלייה. האוריינטציה הטובה ביותר תביא לגימור טוב יותר ולזמן הדפסה קצר יותר.

עובי שכבה / גובה שכבה : עובי השכבה הוא מדד לגובה השכבה של כל תוספת רצופה של חומר בתהליך ההדפסה בתלת מימד בו נערמים שכבות. הורידו את עובי השכבה, ארכו את זמן ההדפסה, ושיפרו את איכות הגימור. התמונה למטה נותנת לך נקודת מבט על הקשר בין עובי השכבה לזמן ההדפסה.

צפיפות מילוי: צפיפות מילוי היא כמות החוטים המודפסים בתוך האובייקט, וזה קשור ישירות לחוזק, למשקל ולמשך ההדפסה של ההדפסה שלך. במקרה שלנו - מתחם, לא ניתקל בצפיפות מילוי מכיוון שחלקנו הוא קליפה ולא אובייקט מוצק. במקרה שיש לך חלק מוצק, אז יותר צפיפות המילוי, חוזק יותר וזמן ההדפסה.

תומך: מבני תמיכה בהדפסת תלת מימד אינם חלק מהמודל. הם משמשים לתמיכה בחלקים של הדגם במהלך ההדפסה. המשמעות היא שברגע שההדפסה הסתיימה, מוטלת עליכם המשימה הנוספת להסיר את המבנים לפני שהמודל מוכן לשימוש.

ישנם גורמים נוספים כגון מהירות הדפסה, עובי מעטפת, קוטר זרבובית, טמפרטורת שחול ורפסודה אשר אינך צריך לדאוג מכיוון שאלה יוגדרו ברמות אופטימליות על ידי נותן השירות.

לאחר עיבוד: ניתן לטפל בחלקי ABS באמצעות אצטון לאחר תהליך ההדפסה בתלת מימד כדי לקבל מראה מבריק.

להלן ההשוואה בין חפצי ABS שטופלו באצטון וחפצי ABS שאינם מטופלים. המסר שאני רוצה להעביר הוא ללכת על איכות הדפסה שהיא אופטימלית מבחינת פונקציונליות ואסתטיקה.

תוכנות תוכנה המשמשות לעיצוב

חינם: Sketchup, Blender 3D, Open SCAD.

בתשלום: Solidworks, CATIA, NX-CAD, 3DS מקס

תוכנות המשמשות לחיתוך - חינם: Cura, Simple3D, Slic3R

ניתוח עלויות הדפסה בתלת מימד

עלות הדפסת תלת מימד תלויה בבחירת החומר שלכם ובזמן הדרוש להדפסת מוצר.

העלות נעה בדרך כלל בין 300 - 600 INR. יתר על כן, תוספות כגון טיפול באצטון ABS יחויבו בתוספת תשלום (50-100INR).

כדי לשים את זה בפרספקטיבה, בואו נראה את עלות ההדפסה של מד החום הדיגיטלי שלנו. לוקח 4 שעות ו 11 דקות להדפיס גרסה בסיסית של מדחום ה- IR הדיגיטלי שלנו בתהליך. אתה יכול גם לבדוק את מדחום ה- IR ללא מגע שאנו בונים קודם באמצעות מארז מודפס בתלת מימד.

פרמטרים של תהליך: גובה שכבה: 0.25 מ"מ, מהירות הדפסה 60 מ"מ לשנייה. מכיוון שנלך על חומר ABS ללא כל עיבוד לאחר, זה יעלה לנו בסביבות 1200 INR עבור הדפסה.

היתרונות של הדפסת תלת מימד

חופש העיצוב
אב טיפוס מהיר - חופש לאיטרציות
הדפס לפי דרישה ושלם רק עבור מה שאתה מדפיס

חסרונות של הדפסת תלת מימד

אפשרויות חומרים מוגבלות
נפח בנייה מוגבל
איכות גימור

מגמת שוק להדפסת תלת מימד

מכיוון ששירותי הדפסת התלת מימד זמינים יותר, המחירים להדפסת תלת מימד יכולים לרדת. Azul 3D 'טכנולוגיית הדפסה מהירה באזור מהיר' היא שיטת SLA מהפכנית אך יכולה להדפיס שכבה של המיטה כולה בכל פעם. עם זאת, זה ייקח קצת זמן להגיע לשוק.

הזרקה

הזרקה היא השיטה הנפוצה ביותר לייצור המוני בענף והמתאימה ביותר כאשר רוצים לייצר אלפי מוצרים. אם אתה מסתכל על מוצר כלשהו העשוי מפלסטיק סביבך, הוא כנראה מיוצר באמצעות הזרקת דפוס. לוקח הרבה זמן וכסף לייצר את המוצר הראשון, אבל ברגע שזה נעשה, אתה יכול לייצר מאות או אפילו אלפי מוצרים ביום במחיר זול מאוד.

כיצד התהליך זורם ליצירת הזרקה?

עיצוב מוצר → עיצוב כלים (עיצוב עובש) → ריצות ניסיון → ייצור המוני → עיבוד לאחר פוסט

1. ראשית, אתה עושה את עיצוב המוצר בדיוק כמו שעשית בהדפסת התלת מימד - בעצמך או באמצעות מעצב CAD מקצועי.

2. לאחר מכן אתה מעניק את עיצוב המוצר למעצב כלים (בעיקר ספק שירותי הזרקה) יחד עם פרטים נוספים כגון בחירת חומר, כמות וסוג הגימור. ספק השירות מעצב את הכלי (כלומר עובש) ומנתח את התאמת החלקים, זרימת התבנית וכל שאר הפרמטרים בהתאם לעיצוב המוצר שלכם והמפרט הרצוי.

ברגע שזה מוכן, ספק השירות הולך לריצת ניסיון ועושה תיקונים במידת הצורך. לבסוף, הוא ממשיך לייצור המוני. לאחר עיבוד פעולות כגון הסרת פלאש ושערים וליטוש.

עובש / כלי הוא גוש מתכת בעל הפרופיל השלילי / ההפוך של האובייקט שברצונך לייצר. הוא מורכב מגוש ליבה וחסימת חלל יחד עם חלקים תומכים אחרים כמו מערכת קירור, סיכת מפלט וכו '. בתהליך של הזרקה, הפלסטיק המחומם זורם בתוך החלל ומתקרר. החלק נפלט אוטומטית ואז מעובד לאחר מכן, פעילויות כגון הסרת הבזקים ושערים וליטוש.

חומרים המשמשים להזרקה

ניתן להשתמש ברוב חומרי הפלסטיק המסחריים בעיצוב הזרקה.

אז, המאפיין של המוצר המוגמר יכיל את החומר שתבחר.

לדוגמא: פוליקרבונט ופוליסטירן למוצרים שקופים, פוליפרופילן (PP ו- PET) טובים לחומרים פלסטיים מזון מזון, Polyetherimide (PEI) לעמידות גבוהה בחום.

כשמדובר בחומרים גמישים כמו פולי אוריטן או גומי סיליקון, מושג ההזרקה משתנה מעט. לכל חומר יש עלות שונה לייצור. תבניות מיועדות לחומר מסוים מפלסטיק. כלים / תבניות המיועדות לחומר מסוים עשויים שלא להיות שימושיים לחומר אחר מכיוון שכל חומר מתכווץ בצורה שונה. אז החליטו על החומר שלכם בשלב העיצוב.

לכל הכלי או לתבנית חיים. החומר והעלות של הכלי משתנים בהתאם למספר המוצרים המשוער שאתה מעוניין להכין. אורך החיים המינימלי של כלי הוא כ -5,000 חתיכות. אז העריכו באופן הוגן את הכמות בשלב הראשוני.

הרבה גורמים נכנסים לשחק בהתבסס על הגימור והמורכבות של המוצר - למשל-

אם אתה זקוק לאיכות משובחת מאוד, עיצוב הכלים כולל תכונות מסוימות המוסיפות לעלות.

אם ישנם מבנים מורכבים מאוד, המקשים על ייצור כלי קונבנציונאלי, אז יצרן הכלים משתמש בשיטות לא שגרתיות המוסיפות לעלות.

כל מה שאתה צריך לעשות זה להיות ברור לגבי מה שאתה רוצה - עיצוב, כמות, גימור וחומר.

שיקול עלות עבור הזרקה

עבור עם ספק השירות שנותן פתרון מקצה לקצה, כלומר מעיצוב כלי עבודה ועד ייצור מוצרים כדי למנוע בעיות תיאום. נותן השירות ידאג לכל הגורמים בהתאם לדרישות העיצוב, הכמות, החומר והגימור שלכם.

ישנן שתי דרכים בהן ניתן לנהל את מבנה העלויות. ניקח את המדחום הדיגיטלי IR שלנו כדוגמה לניתוח ההבדל במבנה העלות.

עלות נפרדת לעיצוב כלים וייצור כלים ולהפריד ליחידת עלות לייצור מוצרים, הכוללת עלות חומר, עלות מכונות, עלות עבודה וכו '. ספק השירות מחייב אתכם בעיצוב וייצור הכלי בנפרד. והוא גובה תשלום עבור המוצרים בנפרד. במקרה זה, עלות קבועה התחלתית משמעותית (למשל: 1-2 lac INR) ועלות מוצר ליחידה (למשל: 10-50 INR).

ליחידת מוצר מוגמר הכוללת גם את עלות ייצור המוצר וגם עלות כלי עבודה. במקרה זה, העלות הראשונית הקבועה של תכנון וייצור כלים מחולקת על פני כמות המוצר. לדוגמא: עלות זו (למשל, 2 ל"ק INR) מחולקת לכמות הכוללת (5000 חתיכות) שאתה מזמין בנוסף לעלות ייצור המוצר (למשל 20 INR).

אז 200000 INR / 5000 יחידות = 40 INR (עלות כלי) + 20 INR (עלות מוצר) = 60 INR (עלות כוללת)

מבנה עלות זה מקל על הנטל בעלות הכלי הראשוני והופך את עלות המעטפת למשתנה.

היתרונות של דפוס

הטוב ביותר לכמות מוצרים גדולה
גימור טוב - גימור מבריק או גימור מאט
בחירה רחבה בחומרים

חסרונות הדפוס

זמן התחלתי גבוה & עלות

נושא בונוס

כשאתה משווק את המוצרים שלך בשוק המיינסטרים, ייתכן שיהיה עליך לעצב ולייצר את המוצר כך שיהיה עם הגנה מסוימת מפני הגנה מפני פגיעה. זאת בכדי לתקשר באופן יעיל את אמינות המוצר ללקוחותיכם.

דירוג IP: דירוגי IP (או "הגנה מפני התפרצות") הם תקנים בינלאומיים המשמשים להגדרת רמות יעילות האיטום של מארזים חשמליים מפני חדירה מגופים זרים (כלים, לכלוך וכו ') ולחות.

דירוג IK

דירוגי IK מציינים את דרגות ההגנה שמספקים מארזים חשמליים מפני פגיעות מכניות חיצוניות. סולם הדירוג של IK מזהה את יכולתו של מתחם להתנגד לרמות אנרגיית ההשפעה הנמדדות בג'אול (J).