3D Druck Teile für Elektronik Prototypen & Serien
Elektronik neu gedacht
Wir, Voxel4U sind Ihr Partner für die Fertigung von 3D Druck Teilen in der Elektronikindustrie.
3D Druck für die Elektronikindustrie:
Innovative Lösungen von Voxel4U
chemisch glätten / Vapor Smoothing
Einerseits legen wir hohes Augenmerk auf die Beratung und sind durch unsere enge Zusammenarbeit mit dem Kunden in der Lage anwendungsorientierte Lösungen anzubieten. Andererseits ist es uns durch unseren modernen Maschinenpark inklusive verschiedenster Nachbearbeitungsverfahren möglich, eine Vielzahl an Anforderungen abzudecken.
Warum 3D Druck in der Elektronik?
Vorteile im Rapid Prototyping und in der Serienherstellung
Neben der nahezu grenzenlosen Konstruktionsmöglichkeiten können die Entwicklungszeiten von neuen Produkten erheblich verkürzt werden. Nicht nur im Rapid Prototyping ergeben sich Vorteile, sondern und vor allem auch in der Serienfertigung. Durch industrielle 3D Druckverfahren wie dem SLS oder MJF Verfahren ist es möglich, reproduzierbare Serienteile herzustellen.
Dadurch, dass im 3D Druck kein Werkzeug benötigt wird, kann man auch in der Serienherstellung stets flexibel bleiben und hat die Möglichkeit Änderungen am Bauteil ohne Mehrkosten durchzuführen. Ebenso kann durch die additive Fertigung auf ein Ersatzteillager verzichtet werden, da die Teile innerhalb von kürzester Zeit produziert und versendet werden können.
Anwendungsbeispiele für additive Fertigung in der Elektronikindustrie
Effizient durch Multi Jet Fusion
Kubikos Gehäuseteil-Revolutionäre Trainingsanalyse im Kraftsport
Das Problem
Das Unternehmen KUBIKOS GmbH entwickelt ein System, mit welchem Krafttraining auf analogen Fitnessgeräten getrackt und somit die Trainingseffizienz gesteigert werden kann. Um die Bewegungen am Gerät zu analysieren, wird ein Aufnahmegerät benötigt. Damit die Elektronik an Ort und Stelle auch arbeiten kann, müssen Sensoren, Platinen und dergleichen möglichst platzsparend und kompakt befestigt werden. Zudem wird eine Fertigungsmethode für ein Gehäuseteil, welches die Elektronikeinheit abdecken soll, gesucht.
Die Lösung
Durch das Multi Jet Fusion Verfahren kann eine kompakte Einheit, welche aus einem Bauteil gefertigt wird, hergestellt werden und alle Elektronikkomponenten können problemlos befestigt werden. Wenn das Teil mit konventionellen Fertigungsmethoden erzeugt würde, müsste das Bauteil mehrteilig ausgeführt werden und anschließend einen Montageprozess durchlaufen. Zudem eignet sich das Verfahren optimal für die Gehäuseabdeckung. Die Textur, welche mit keinen Mehrkosten verbunden ist, lässt das Teil optisch um einiges hochwertiger wirken und wertet somit das Produkt auf. Im Entwicklungszyklus ist es zudem wichtig, die Teile möglichst schnell zu visualisieren und einen Funktionsprototypen zu erzeugen. Dabei ist man mit dem MJF-Verfahren auf alle Fälle auf das richtige Verfahren gestoßen. Auf Grund der zu Anfang genannten Vorteile werden die Teile auch in der Serienfertigung weiterhin mit dem Multi Jet Fusion Verfahren gedruckt. Dabei wird das Innenleben der Elektronikeinheit im Standardgrau ausgeführt und die Abdeckung schwarz gefärbt und anschließend verdichtungsgestrahlt. Dadurch erhält die Abdeckung einen leichten Glanz und wird kratzbeständig.
Aus mehreren Teilen wird Eins-Displayhalterung
Das Problem
Die Displayhalterung besteht aus mehreren Einzelteilen. Unter anderem aus Drehteilen, Blechteilen und Spritzgussteilen. Die Baugruppe muss im Anschluss montiert werden. Die Frage, die auftaucht ist, ob es eine einfachere und kosteneffizientere Herstellung für das Teil gibt. Wichtig dabei ist, dass die mechanische Belastbarkeit gegeben ist und dass das Bauteil im Sichtbereich die Farbe Anthrazit aufweist.
Die Lösung
Dabei wurde mit dem MJF Verfahren im 3D Druck der Schlüssel zum Erfolg gefunden. Durch die Möglichkeiten eines Schichtaufbauverfahrens ist es problemlos möglich die Baugruppe zusammenzufassen und aus einem Teil zu erzeugen, dadurch werden Montagekosten eingespart. Die mechanische Belastbarkeit und die Langlebigkeit von MJF verarbeitenden PA12 Bauteilen sind ein entscheidender Faktor, um Industrieansprüchen zu entsprechen. Die aluminiumgrauen MJF Teile werden im Nachgang anthrazit grau eingefärbt, somit wird auch die gewünschte Farbe der Sichtflächen erreicht. Um dem Teil eine gewisse Kratzbeständigkeit und einen Glanz zu verleihen, werden die Teile nach dem Färben verdichtungsgestrahlt. Die Teile werden in Chargen zwischen 100 und 300 Stück bestellt und produziert.
Muss ein 3D Druckteil komplex sein? Nein! - Berührungsschutz
Das Problem
Die Isolatoren sind einfache Teile, welche in Chargen von mehreren Hundert Stück abgerufen werden. Die einzige Funktion der Bauteile, ist es einen Berührungsschutz zu gewährleisten. Dabei kann es immer wieder zu leichten Änderungen am Bauteil kommen. Da Spritzgießen mit teuren Werkzeugänderungen verbunden ist, wird eine flexiblere Alternative gesucht.
Die Lösung
Durch das serientaugliche 3D Druckverfahren Multi Jet Fusion ist es möglich die Isolatoren in Form von 3-fach Nutzen kostengünstig herzustellen und trotzdem flexibel in Bezug auf Bauteiländerungen zu bleiben. Um die gewünschte schwarze Farbe zu erreichen, werden die Teile schwarz eingefärbt. An diesem Beispiel ist zu erkennen, dass auch einfache Teile bis hin zu mehreren Tausend Stück mit dem MJF Verfahren günstiger herstellbar sind als mit herkömmlichen Fertigungsmethoden.
Dichtung
Das Problem
Es wird für eine geringe Stückzahl eine Möglichkeit gesucht das Ende einer Elektronikbaugruppe dicht zu schließen. Dabei wir ein Kabelausgang benötigt.
Die Lösung
Mit dem TPU Material wurde in diesem Fall ein elastischer Werkstoff gefunden. Durch die Konstruktionsfreiheit im SLS Verfahren kann die Dichtung optimal auf die Elektronikeinheit angepasst werden. Damit das offenporige, sandraue TPU eine glatte, dichte Oberfläche erhält, wird es nach dem Druck chemisch geglättet.
5 Gründe / Vorteile von 3D Druck Teilen in der Elektronik und Elektronikindustrie
Effizienzsteigerung, Kostensenkung und Designfreiheit
- Immense Zeitersparnisse in der Entwicklung (Rapid Prototyping)
- Nahezu grenzenlose Freiheit im Design und der Konstruktion
- Einsparung von Montagekosten (Druck von Baugruppen)
- Keine Mehrkosten bei Versionsänderungen
- Kostengünstige Ersatzteilhaltung
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Unterstützung von unserem Expertenteam
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Peter Weiss
Technische Leitung
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