Prototipazione di connettori per circuiti elettronici con stampa 3D ad alta precisione

I connettori sono parti importanti che collegano cavi e substrati su cui corrono innumerevoli circuiti elettronici.

Hirose Electric produce connettori per circuiti elettronici utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui smartphone, apparecchiature di bordo dei veicoli e apparecchiature industriali. I circuiti elettronici stanno diventando sempre più veloci, a voltaggio più elevato, più piccoli e più complessi e gli standard di prodotto si evolvono quotidianamente. I produttori di connettori necessitano di modi innovativi per sviluppare nuove parti in risposta all’evoluzione degli standard e delle prestazioni di tali prodotti.

Da diversi anni, Hirose Electric ha preso in considerazione l’introduzione di una stampante 3D per accelerare il ciclo di sviluppo del prodotto. Dopo una valutazione approfondita, abbiamo introdotto diverse stampanti tra cui microArch S140 di BMF.

Redazione di Share Lab (Share Lab):Perché hai deciso di introdurre una stampante 3D?

Signor Koyama: Appartengo al dipartimento AI di Hirose Electric. Qui AI significa Idea Avanzata, non intelligenza artificiale. Posizionati come un dipartimento che ricerca tecnologie di produzione all'avanguardia, stiamo ricercando varie tecnologie per lo sviluppo del prodotto.

Tra questi, stiamo valutando l’utilizzo delle stampanti 3D. Stavamo valutando se potesse essere utilizzato per ridurre i tempi di sviluppo del prodotto.

Condividi laboratorio: Hai menzionato la riduzione dei tempi di consegna; la stampa 3D viene utilizzata principalmente per la “prototipazione”?

Signor Koyama: SÌ. I designer iniziano il processo nella loro testa e con i disegni, ma ci sono molti punti in cui devono essere in grado di vedere e toccare i loro progetti per vedere se funzionerebbero davvero in questa forma.

Il connettore deve essere montato sulla scheda. Se il pezzo può essere tenuto in mano, bisogna considerare se è effettivamente facile da installare. Se si tratta di un connettore che collega due schede tra loro, dobbiamo verificare se possono effettivamente essere accoppiate.

I requisiti per i connettori cambiano a seconda del settore in cui vengono utilizzati, quindi i nostri progetti cambiano di conseguenza. Per progetti diversi, dobbiamo realizzare prototipi e parti prototipo diversi. Ci sono molte parti che non possono essere realizzate senza realizzare uno stampo, quindi ci è voluto circa un mese per realizzare un prototipo. Per abbreviare il periodo di sviluppo, abbiamo iniziato a considerare se fosse possibile realizzare un prototipo con una stampante 3D, montarlo effettivamente sulla scheda e verificarne l'adattamento.

Condividi laboratorio: Che tipo di modello stavi guardando quando consideravi l’introduzione di una stampante 3D? Che tipo di caratteristiche cercavi in ​​quel momento?

Signor Koyama: Abbiamo considerato diversi produttori di stampanti 3D. I connettori sono parti molto piccole e precise, quindi era necessario che le parti piccole potessero essere stampate con precisione e accuratezza. Le stampanti 3D FDM, che utilizzano filamenti come materiali, non avevano la precisione necessaria, quindi ci siamo concentrati sulla stereolitografia. I colori e le trame non erano importanti da riprodurre. Era importante poter riprodurre la forma esattamente secondo i dati di progettazione.

Alla fine, abbiamo ristretto il campo ad alcuni modelli. I connettori che trattiamo sono larghi solo pochi mm e alti 1 mm e i pin dei connettori presentano fori a intervalli di 0,4 mm. Se lo spazio tra i fori non è corretto, i perni non si adatteranno correttamente. Viene eseguito un test di adattamento, quindi è richiesta la precisione delle parti. La microArch S140 è stata l'unica stampante 3D in grado di soddisfare i nostri requisiti di precisione e accuratezza per i più piccoli dettagli. Penso che il fattore decisivo nella sua introduzione sia stato il fatto che ha reso possibile ciò che fino ad ora era impossibile.

Condividi laboratorio:Quindi, hai realizzato un prototipo con una stampante 3D BMF prima di acquistarla?

Signor Koyama: SÌ. Abbiamo ricevuto prototipi da BMF e da altri produttori basati su parti reali e abbiamo condotto uno studio comparativo.

Condividi laboratorio:La stampante 3D BMF è l'unica che hai effettivamente installato?