Obriu qualsevol dispositiu electrònic de forma esquerdada i hi trobareu una gran quantitat de petits components. La fabricació d’aquests connectors i blindatges és un treball complex, molt més difícil que l’estampació, la flexió i el mecanitzat realitzats en peces molt més grans. Per una banda, les característiques individuals d’aquests components de mida petita solen tenir una amplada de cabell humà o dues de llarg. Els materials són igualment prims, i oscil·len entre 0,001 "i 0,032" (0,025 a 0,813 mm) de gruix; en molts casos, és com intentar tallar una forma complexa de la mida d'una goma d'esborrar o més petita a partir d'un tros de paper d'alumini.

I com que la indústria electrònica continua evolucionant i els productes creixen més capaços, interconnectats i sobretot sense fils, aquestes parts només es reduiran amb el pas del temps. El resultat? Les persones que desenvolupin aquests productes necessitaran la possibilitat de provar ràpidament múltiples prototips i petites tirades abans d’arribar a un disseny òptim, molt abans d’haver d’invertir en un encuny progressiu dedicat.

Micro Staping Machining

La bona notícia és que hi ha una tecnologia de fabricació capaç d’aconseguir això. A Createproto, ens agrada anomenar-lo Rapid Micro Stamping ™ (RMS). També podeu escoltar-lo com a estampació de metalls petits, estampació de metalls de calibre prim, estampació de metalls en miniatura o estampació de precisió, entre d’altres. Tot i que cap d’aquests noms engloba tots els processos utilitzats, RMS és per a la indústria electrònica el que la impressió 3D i altres mètodes de prototipatge ràpid són per a altres indústries. RMS proporciona un canvi extremadament ràpid, una flexibilitat de disseny significativa i una fabricació rendible fins i tot de quantitats baixes, que sovint serveixen de pont entre les fases de disseny i de pujada i la producció completa.

RMS funciona imitant les múltiples etapes que es troben en un dau progressiu. En lloc de construir una eina que agafi matèria primera per un extrem i escupi parts acabades per l’altre, RMS divideix les operacions d’estampació, conformació, perforació i altres operacions d’un “prog” en passos discrets. Aquests passos es realitzen normalment en equips manuals, moda de cadenes de muntatge, donant als fabricants d’equips originals (OEM) i a les empreses de serveis de fabricació electrònica (EMS) la possibilitat de demanar desenes o potser milers de peces amb una inversió mínima i rebre-les en un temps rècord.

Llavors, per què cal? Si encara no heu abandonat el telèfon fix, és probable que escolteu un xiulet molest de tant en tant mentre parleu amb la vostra tieta Betty. Es produeix per un fenomen conegut com a interferència electromagnètica (EMI), o de vegades el seu subconjunt més petit i més específic de gamma, la interferència de radiofreqüència (RFI). Sigui quin sigui l’origen, és per això que l’agent de vol del viatge a Boise el mes passat us va dir que apagueu tot menys els vostres petits aparells electrònics durant l’enlairament i l’aterratge, ja que la poca quantitat d’EMI emesa pels ordinadors portàtils és suposadament suficient per interferir amb la navegació. sistemes.

Micro Staping Machining 1

A una escala més gran, l’EMI és causat per tempestes de llamps, bengales solars, línies elèctriques i electrodomèstics sorollosos com eines elèctriques i assecadors de roba. Afortunadament, no ho notem gaire perquè els dissenyadors d’electrònica fan una bona tasca de protegir els nostres telèfons intel·ligents i ordinadors portàtils contra aquesta radiació electromagnètica desconcertada.

No obstant això, a mesura que aquests i altres dispositius es tornen més compactes i les plaques de circuits impresos (PCB) que s’amunteguen amb un nombre creixent de ginys electrònics, el blindatge de nivell de la placa (BLS) esdevé encara més important. En el seu nivell bàsic, BLS implica protegir un component individual o un grup de components a la placa, tot i que hi ha moltes variacions. Hi ha 3 tipus diferents de BLS: llaunes de protecció d’una peça, llaunes de protecció de dues peces i protectors de múltiples cavitats. Amb un blindatge d’una peça, teniu una peça fixa que es manté un cop muntada. Amb blindatge de dues peces, la part superior o la coberta és una peça independent i es pot desmuntar per facilitar les reparacions ràpides del component que hi ha a sota. Finalment, per obtenir el màxim estalvi dels vostres valuosos béns immobles de tauler, hauríeu d’utilitzar un escut multicavitat que redueixi o elimini les vores de muntatge adjacents que serien necessàries amb diversos blindatges monocomponents contigus. El muntatge presenta opcions addicionals: qualsevol dels tres tipus de BLS es pot muntar mitjançant un muntatge superficial, que utilitza una soldadura de vora completa, o bé un muntatge per forat, en què es fixen els pins a la placa. Complicant encara més les qüestions, qualsevol tipus d’escut pot requerir forats de ventilació per al flux d’aire i la dissipació de calor, regions estirades o doblegades en profunditat o altres opcions personalitzades.

Tanmateix, els fabricants d’electrònics necessiten més que un bon blindatge. Amb petites plaques de circuit apareix la necessitat de micro parts cada vegada més petites, primes i precises. Aquests inclouen clips de connexió a terra, contactes de bateria, marcs de plom, discs codificadors, gàbies SFP, contactes electrònics, terminals, filtres, cossos de connectors, elements d’antena, clips de molles, clips ESD, clips de dissipador de calor, blindatges de fibra òptica, blindatges de connectors, E / S escuts i massa més per llistar. Aquestes micro parts s’utilitzen en tot, des d’antenes de microones fins a les plaques de circuits que s’utilitzen a les màquines escurabutxaques del casino local.

Micro Staping Machining 2

Pràcticament tots estan fets de metalls com el fòsfor bronze, níquel, plata, coure de beril·li (BeCU), acer laminat en fred (CRS), acer inoxidable, coure, MuMetal, llautó i molt més, metalls resistents al desgast i conductors elèctricament. Per augmentar una o ambdues propietats, es poden pre o post-xapar amb estany, or, níquel, plata, pal·ladi, zinc i elements similars i aliatges. 

TRIA UN PROCÉS

Llavors, per què el nom es queda curt en representar amb precisió com es fabriquen les parts? Tot i que RMS depèn en gran mesura de les eines i premses d’estampació tradicionals, encara que molt més petites, també utilitza altres processos com el electroerosió de filferro, el tall per làser i, especialment, el gravat fotogràfic, també conegut com a gravat metàl·lic, gravat químic o mecanitzat fotogràfic (PCM) ), per fabricar espais en blanc plans i, de vegades, components individuals. I, com es va esmentar anteriorment, RMS depèn en gran mesura dels mètodes de fabricació manuals “un procés a la vegada”, eliminant la necessitat d’eines progressives més costoses. Micro Staping Machining 3

El PCM s’assembla molt al que s’utilitza per fabricar circuits integrats, on s’utilitzen productes químics per “menjar-se” tot allò que no pertany a la part acabada. Funciona recobrint ambdós costats d’un buit metàl·lic amb un polímer sensible a la llum conegut com a fotoresistent. Utilitzant una màscara negativa de la peça acabada, s’utilitza llum ultraviolada per endurir o “curar” selectivament les seccions que haurien de romandre. A continuació, s’aplica àcid al blanc, eliminant les zones situades entre la fotoresistència curada i deixant enrere una peça de treball molt precisa i sense rebaves.

Sembla un procés inversemblant, però s’ha utilitzat durant dècades per produir de manera ràpida i rendible tota mena de components de xapa plana que després es poden doblegar o formar formes tridimensionals. 

AL FIL TANCAT

També hi ha electroerosió per cable, abreviatura de mecanitzat per descàrrega elèctrica. Com el seu nom indica, s'utilitza un "fil mòbil" carregat elèctricament amb un diàmetre de pèls (normalment de 0,008 "a 0,012") per eliminar el metall com l'eina de tall més petita del món. Aquí es fixa un buit de peça a treballar a la màquina i el fil es fa passar pel metall sota el control de l'ordinador, traçant la forma de la peça desitjada.

Micro Staping Machining 4

Igual que amb el PCM, les peces fabricades amb electroerosió de filferro són extremadament precises i exemptes de rebaves i, ja que els espais en blanc metàl·lics es poden apilar uns sobre els altres, es poden produir desenes o potser centenars de peces en una sola operació. Una vegada més, els perfils de peces acabades poden requerir doblegar-se o formar-se en una màquina independent per aconseguir la forma tridimensional desitjada, però el procés és molt menys costós que l’alternativa: una matriu progressiva dedicada.

Es podria utilitzar un tallador làser de la mateixa manera (encara que sense l’apilament que s’acaba d’esmentar), però es tractaria principalment de metalls més gruixuts capaços de suportar la calor intensa d’un làser d’alta potència sense distorsionar-los. I, finalment, les tècniques tradicionals d’estampació, descrites al nostre "Què és l'estampació?" aquí, també són una part important de qualsevol oferta de RMS, però a una escala molt menor.