Prototipagem de conectores de circuitos eletrônicos com impressão 3D de alta precisão

Os conectores são peças importantes que conectam cabos e substratos nos quais funcionam inúmeros circuitos eletrônicos.

A Hirose Electric fabrica conectores de circuitos eletrônicos usados ​​em uma ampla gama de aplicações, incluindo smartphones, equipamentos para veículos e equipamentos industriais. Os circuitos eletrônicos estão se tornando mais rápidos, com maior tensão, menores e mais complexos e os padrões dos produtos estão evoluindo diariamente. Os fabricantes de conectores precisam de formas inovadoras para desenvolver novas peças em resposta à evolução dos padrões e do desempenho de tais produtos.

Durante vários anos, a Hirose Electric considerou a introdução de uma impressora 3D para acelerar o seu ciclo de desenvolvimento de produtos. Após avaliação completa, apresentamos diversas impressoras, incluindo o microArch S140 da BMF.

Departamento Editorial do Share Lab (Share Lab):Por que você decidiu lançar uma impressora 3D?

Sr. Koyama: Pertenço ao departamento de IA da Hirose Electric. Aqui IA significa Idéia Avançada, não inteligência artificial. Posicionados como um departamento que pesquisa tecnologia de fabricação de ponta, estamos pesquisando diversas tecnologias para desenvolvimento de produtos.

Entre eles, estamos pensando na utilização de impressoras 3D. Estávamos considerando se isso poderia ser usado para reduzir o tempo de desenvolvimento do produto.

Compartilhar laboratório: Você mencionou a redução do prazo de entrega; a impressão 3D é usada principalmente para “prototipagem”?

Sr. Koyama: Sim. Os designers começam o processo mentalmente e com desenhos, mas há muitos pontos em que eles precisam ser capazes de ver e tocar seus designs para ver se realmente funcionariam dessa forma.

O conector precisa ser montado na placa. Se a peça puder ser segurada com a mão, teremos que considerar se ela é realmente fácil de instalar. Se for um conector que conecta duas placas, temos que verificar se elas realmente podem ser encaixadas.

Os requisitos para conectores mudam dependendo do setor em que são usados, portanto, nossos projetos mudam de acordo. Para projetos diferentes, temos que fazer diferentes protótipos e peças de protótipo. Há muitas peças que não podem ser feitas sem fazer um molde, por isso demorou cerca de um mês para fazer um protótipo. Para encurtar o período de desenvolvimento, começamos a considerar se seria possível formar um protótipo com uma impressora 3D, montá-lo na placa e verificar o encaixe.

Compartilhar laboratório: Que tipo de modelo você estava olhando ao considerar a introdução de uma impressora 3D? Que tipo de recursos você procurava naquela época?

Sr. Koyama: Consideramos vários fabricantes de impressoras 3D. Os conectores são peças muito pequenas e precisas, por isso era necessário que peças pequenas pudessem ser moldadas com precisão e exatidão. As impressoras 3D FDM, que utilizam filamentos como materiais, careciam da precisão necessária, por isso nos concentramos na estereolitografia. Cores e texturas não eram importantes para reproduzir. Era importante poder reproduzir a forma exatamente de acordo com os dados do projeto.

No final, reduzimos a alguns modelos. Os conectores que manuseamos têm apenas alguns mm de largura e 1 mm de altura, e os pinos do conector possuem orifícios em intervalos de 0,4 mm. Se a folga entre os furos não estiver correta, os pinos não se encaixarão corretamente. Um teste de ajuste é realizado, portanto, a precisão das peças é necessária. A microArch S140 foi a única impressora 3D que atendeu aos nossos requisitos de precisão e exatidão nos mínimos detalhes. Penso que o factor decisivo para a sua introdução foi o facto de ter tornado possível o que era impossível até agora.

Compartilhar laboratório:E aí, você fez um protótipo com uma impressora 3D BMF antes de comprá-la?

Sr. Koyama: Sim. Recebemos protótipos da BMF e de outros fabricantes com base em peças reais e realizamos um estudo comparativo.

Compartilhar laboratório:A impressora 3D BMF é a única que você realmente instalou?