Los consumidores han llegado a esperar lanzamientos periódicos de productos electrónicos cada vez más avanzados. Desde los smartphones hasta los sistemas domésticos inteligentes y los wearables, los nuevos productos de consumo requieren una evaluación y unas pruebas importantes antes de salir al mercado. Antes de pasar a la fabricación en masa, estos nuevos productos deben someterse a rigurosas pruebas de calidad, funcionalidad y experiencia de usuario.
Como los ciclos de actualización y lanzamiento de nuevos productos de consumo son cada vez más ajustados, los diseñadores de productos electrónicos necesitan una solución que ayude a reducir el tiempo de cada ciclo de I+D y de creación de prototipos. La parte que más tiempo consume y la menos productiva de R&D son, con mucho, los ciclos repetitivos de diseño, construcción y prueba. Estas actividades son fundamentales para garantizar la calidad del producto y la funcionalidad de la electrónica de consumo, pero también consumen una cantidad significativa de tiempo debido a las limitaciones de los procesos tradicionales de fabricación de placas de circuito impreso.
Los nuevos productos, como los sistemas de realidad virtual, requieren una electrónica sofisticada y un sistema óptico complejo.
La creación rápida de prototipos de placas de circuito impreso con los procesos de fabricación tradicionales es cualquier cosa menos rápida, por lo que los diseñadores necesitan una solución real para una verdadera creación rápida de prototipos. Esto ilustra el valor de la impresión 3D en el desarrollo y la creación de prototipos de electrónica de consumo; los diseñadores pueden crear rápidamente componentes electrónicos totalmente funcionales en cuestión de horas en lugar de días, y esto puede hacerse en la empresa. Los diseñadores pueden innovar más a menudo, probar rápidamente la funcionalidad e implementar rediseños antes de la fabricación a escala.
¿Por qué utilizar la impresión 3D en el desarrollo de la electrónica de consumo?
Los sistemas de fabricación aditiva proporcionan una serie de beneficios para el desarrollo de la electrónica, pero estos sistemas todavía se consideran reservados para la producción de electrónica avanzada para aplicaciones altamente especializadas. Aunque la fabricación aditiva es ideal para la electrónica compleja que no se encuentra en el espacio de consumo, la impresión 3D en el desarrollo de la electrónica de consumo proporciona importantes beneficios en términos de creación de prototipos y preparación para la fabricación a gran escala.
Imprimir, probar y rediseñar una sola placa en un día
La impresión 3D es única en comparación con otros procesos de fabricación en el sentido de que el tiempo y los costes involucrados en la fabricación son independientes de la complejidad de un producto. En cambio, el tiempo de fabricación sólo depende del peso de los materiales que se depositan en el dispositivo. Esto significa que los tiempos de fabricación de los prototipos y los productos acabados son muy predecibles. En el caso de los dispositivos electrónicos complejos, especialmente las placas de circuito impreso multicapa, la impresión 3D elimina los pasos repetitivos de grabado, prensado, perforación y acabado durante la fabricación. El sistema y el proceso de fabricación aditiva adecuados pueden utilizarse para imprimir una placa totalmente funcional en menos tiempo que un proceso tradicional.
Incluso las placas de circuito impreso más complejas pueden imprimirse en cuestión de horas, en lugar de esperar días o semanas para fabricar un lote de placas paneladas con los procesos tradicionales. Además, se puede imprimir una sola placa o varias variantes en paralelo con una impresora 3D y probarlas inmediatamente. Esto ayuda a los diseñadores e ingenieros a diagnosticar rápidamente los problemas de funcionalidad y a determinar los rediseños necesarios, reduciendo en última instancia el tiempo de desarrollo de los nuevos productos electrónicos.
Evalúe las placas junto con la carcasa propuesta
Las carcasas y el embalaje de los productos electrónicos de consumo son tan importantes como la placa que hace funcionar el dispositivo. La experiencia del usuario de los nuevos productos está definida por el comportamiento mecánico de la carcasa, así como por las capacidades eléctricas del dispositivo. En el caso de los dispositivos con un factor de forma complejo, como los sistemas de RV, los wearables y los electrodomésticos inteligentes, es probable que no pueda obtener un prototipo de carcasa para su nuevo producto en un tiempo razonable. Esto ralentiza los ciclos de desarrollo y crea el riesgo de que la carcasa no se adapte a la placa.
El proceso de deposición capa a capa en la impresión 3D permite imprimir sensores, antenas y otros componentes electrónicos funcionales directamente en componentes de plástico, superficies metálicas e incluso paneles de vidrio y materiales cerámicos. Se puede imprimir un prototipo de placa directamente en una carcasa propuesta y probar inmediatamente su funcionalidad, experiencia de usuario y rigor mecánico. Cuando incorpora una impresora 3D para componentes mecánicos al proceso de creación de prototipos en la empresa, puede producir un prototipo totalmente funcional para su producto con menos tiempo y costes que con los procesos de fabricación y manufactura tradicionales.
Haga que su equipo de diseño sea más ágil
La idea central en los procesos de diseño y desarrollo ágiles, tanto para el hardware como para el software, es ser adaptable a los cambios de diseño. Las dos ventajas anteriores son fundamentales, ya que permiten a los equipos de diseño probar repetidamente las opciones de diseño y determinar los rediseños necesarios. Esto también ayuda a los equipos de diseño a adaptar rápidamente sus productos a los cambios en los gustos de los consumidores o los requisitos de los clientes con menos tiempo y gastos. Todo ello se basa en la capacidad de evaluar y triar rápidamente los rediseños de productos complejos, un proceso que normalmente llevaría semanas con las ejecuciones tradicionales de prototipos de PCB.
El uso de la impresión 3D en el desarrollo de la electrónica de consumo ayuda a los equipos de diseño a ser más ágiles, reduciendo en última instancia el tiempo de cada ciclo de desarrollo.
Proteja su propiedad intelectual
Cada vez que se envía un diseño para su fabricación, existe el riesgo de que los datos del diseño sean manipulados o robados. Los fabricantes extranjeros sin escrúpulos pueden afirmar que ayudan a proteger la propiedad intelectual, pero no hay necesidad de arriesgarse a exponer un nuevo diseño a la competencia antes de que su producto llegue al mercado. Como los sistemas de fabricación aditiva pueden llevarse a cabo internamente, una empresa innovadora puede tener un mayor control sobre la calidad del producto y la seguridad del diseño. Si se tienen en cuenta los calendarios acelerados de creación de prototipos, los sistemas de fabricación aditiva ayudan a que la electrónica de consumo siga siendo más competitiva en un mercado abarrotado y lucrativo.
Escalado y personalización
La impresión 3D en la producción de electrónica de consumo solo puede generalizarse a medida que más empresas adoptan una mentalidad de Industria 4.0. La eliminación de los requisitos de utillaje, los costes fijos y los plazos de entrega, así como la eliminación de las restricciones tradicionales de DFM, permitirán en última instancia una electrónica de consumo personalizable y modular. Esto representa una gran oportunidad para los fabricantes, ya que tendrán la capacidad de producir electrónica de consumo con una alta mezcla y un bajo volumen.
Los sistemas de fabricación aditiva están intrínsecamente digitalizados, lo que les permite incorporarse a un ecosistema de fabricación de luces totalmente digital. Esta digitalización innata y los nuevos estándares de conectividad de la fábrica permitirán que las instalaciones de fabricación sean más inteligentes, autónomas y productivas. Los fabricantes deberían esperar que estas tendencias continúen más allá de la electrónica de consumo.
El uso de la impresión 3D en el desarrollo de la electrónica de consumo va a cambiar la forma en que los diseñadores piensan en los nuevos productos electrónicos y cómo las empresas escalan hasta la producción completa. El sistema DragonFly LDM de Nano Dimension es ideal para producir electrónica compleja en la empresa, tanto para los mercados de consumo como para aplicaciones especializadas. Su empresa también puede adoptar un enfoque de fabricación digital «lights-out» con este avanzado sistema de fabricación de placas de circuito impreso. Lea un caso práctico o póngase en contacto con nosotros hoy mismo para saber más sobre el sistema DragonFly LDM.