L’impression 3D dans l’électronique grand public : 4 avantages pour le prototypage

Les consommateurs s’attendent désormais à des sorties périodiques de produits électroniques toujours plus avancés. Des smartphones aux systèmes domestiques intelligents en passant par les wearables, les nouveaux produits de consommation nécessitent une évaluation et des tests importants avant d’arriver sur le marché. Avant de passer à la fabrication de masse, ces nouveaux produits nécessitent des tests rigoureux de qualité, de fonctionnalité et d’expérience utilisateur.

Avec des cycles de mise à niveau et de sortie de nouveaux produits de consommation de plus en plus serrés, les concepteurs électroniques ont besoin d’une solution qui aide à réduire le temps impliqué dans chaque cycle de R&D et de prototypage. La partie la plus chronophage et la moins productive de la R&D est, de loin, la conception répétitive, la construction et les cycles de test. Ces activités sont essentielles pour assurer la qualité et la fonctionnalité des produits de l’électronique grand public, mais elles consomment également beaucoup de temps en raison des contraintes des processus traditionnels de fabrication des PCB.

Les nouveaux produits tels que les systèmes VR nécessitent une électronique sophistiquée et un système optique complexe.

Le prototypage rapide des PCB avec les processus de fabrication traditionnels est tout sauf rapide, les concepteurs ont donc besoin d’une véritable solution pour un véritable prototypage rapide. Cela illustre la valeur de l’impression 3D dans le développement et le prototypage de l’électronique grand public ; les concepteurs peuvent créer rapidement des produits électroniques entièrement fonctionnels en quelques heures plutôt qu’en quelques jours, et cela peut être fait en interne. Les concepteurs peuvent innover plus souvent, tester rapidement les fonctionnalités et mettre en œuvre des reconceptions avant la fabrication à l’échelle.

Pourquoi utiliser l’impression 3D dans le développement de l’électronique grand public ?

Les systèmes de fabrication additive offrent un certain nombre d’avantages pour le développement de l’électronique, mais ces systèmes sont encore considérés comme étant réservés à la production d’électronique avancée pour des applications hautement spécialisées. Bien que la fabrication additive soit idéale pour l’électronique complexe que l’on ne trouve pas dans l’espace grand public, l’impression 3D dans le développement de l’électronique grand public offre des avantages significatifs en termes de prototypage et de préparation à la fabrication à grande échelle.

Imprimer, tester et redessiner une seule carte en un jour

L’impression 3D est unique par rapport aux autres processus de fabrication, car le temps et les coûts de fabrication sont indépendants de la complexité d’un produit. Au lieu de cela, le temps de fabrication dépend uniquement du poids des matériaux déposés dans le dispositif. Cela signifie que les délais de fabrication des prototypes et des produits finis sont très prévisibles. Pour les dispositifs électroniques complexes, en particulier les circuits imprimés multicouches, l’impression 3D élimine les étapes répétitives de gravure, de pressage, de perçage et de finition pendant la fabrication. Le bon système et le bon processus de fabrication additive peuvent être utilisés pour imprimer une carte entièrement fonctionnelle en moins de temps qu’un processus traditionnel.

Même les PCB les plus complexes peuvent être imprimés en quelques heures, plutôt que d’attendre des jours ou des semaines pour qu’un lot de cartes panélisées soit fabriqué avec des processus traditionnels. En outre, vous pouvez imprimer une seule carte ou un certain nombre de variantes en parallèle avec une imprimante 3D et les tester immédiatement. Cela aide les concepteurs et les ingénieurs à diagnostiquer rapidement les problèmes de fonctionnalité et à déterminer les reconceptions nécessaires, ce qui réduit en fin de compte le temps de développement des nouveaux appareils électroniques.

Évaluez les cartes parallèlement à votre boîtier proposé

Les boîtiers et les emballages des appareils électroniques grand public sont aussi importants que la carte qui fait fonctionner l’appareil. L’expérience utilisateur des nouveaux produits est définie par le comportement mécanique du boîtier, ainsi que par les capacités électriques de l’appareil. Pour les appareils au facteur de forme complexe, tels que les systèmes VR, les wearables et les appareils intelligents, vous ne pourrez probablement pas obtenir un prototype de boîtier pour votre nouveau produit dans un délai raisonnable. Cela ralentit les cycles de développement et crée un risque que le boîtier ne s’adapte pas à la carte.

Le processus de dépôt couche par couche de l’impression 3D permet d’imprimer des capteurs, des antennes et d’autres éléments électroniques fonctionnels directement sur des composants en plastique, des surfaces métalliques, et même des panneaux de verre et des matériaux céramiques. Une carte prototype peut être imprimée directement dans un boîtier proposé et testée immédiatement pour sa fonctionnalité, son expérience utilisateur et sa rigueur mécanique. Lorsque vous apportez une imprimante 3D pour composants mécaniques dans le processus de prototypage interne, vous pouvez produire un prototype entièrement fonctionnel pour votre produit en moins de temps et de coûts qu’avec les processus de fabrication et de fabrication traditionnels.

Rendre votre équipe de conception plus agile

L’idée centrale des processus de conception et de développement agiles, tant pour le matériel que pour les logiciels, est de devenir adaptable aux changements de conception. Les deux avantages précédents sont essentiels, car ils permettent aux équipes de conception de tester de manière répétée les choix de conception et de déterminer les remaniements nécessaires. Cela permet également aux équipes de conception d’adapter rapidement leurs produits à l’évolution des goûts des consommateurs ou des exigences des clients, avec moins de temps et de frais. Tout cela repose sur la capacité d’évaluer et de trier rapidement les reconceptions de produits complexes, un processus qui prendrait normalement des semaines avec des séries de prototypage de PCB traditionnelles.

L’utilisation de l’impression 3D dans le développement de l’électronique grand public aide les équipes de conception à devenir plus agiles, ce qui réduit finalement le temps de chaque cycle de développement.

Protégez votre propriété intellectuelle

Chaque fois qu’une conception est envoyée en fabrication, il existe un risque que les données de conception soient altérées ou volées. Des fabricants étrangers peu scrupuleux peuvent prétendre aider à protéger la propriété intellectuelle, mais il n’est pas nécessaire de risquer d’exposer une nouvelle conception aux concurrents avant que votre produit n’arrive sur le marché. Comme les systèmes de fabrication additive peuvent être installés en interne, une entreprise innovante peut mieux contrôler la qualité de ses produits et la sécurité de sa conception. Pris en parallèle avec les calendriers de prototypage accélérés, les systèmes de fabrication additive aident l’électronique grand public à rester plus compétitive sur un marché encombré et lucratif.

Mise à l’échelle et personnalisation

L’impression 3D dans la production d’électronique grand public ne peut que devenir plus courante à mesure que davantage d’entreprises adoptent un état d’esprit d’industrie 4.0. L’élimination des exigences en matière d’outillage, des coûts fixes et des délais, ainsi que l’élimination des contraintes traditionnelles de DFM permettront à terme de produire des produits électroniques grand public personnalisables et modulaires. Cela représente une énorme opportunité pour les fabricants, car ils auront la possibilité de produire des produits électroniques grand public avec un mélange élevé et un faible volume.

Les systèmes de fabrication additive sont intrinsèquement numérisés, ce qui leur permet d’être intégrés dans un écosystème de fabrication lights-out entièrement numérique. Cette numérisation innée et les nouvelles normes sur la connectivité des usines permettront aux installations de fabrication de devenir plus intelligentes, autonomes et productives. Les fabricants doivent s’attendre à ce que ces tendances se poursuivent au-delà de l’électronique grand public.

L’utilisation de l’impression 3D dans le développement de l’électronique grand public devrait changer la façon dont les concepteurs pensent aux nouveaux produits électroniques et la façon dont les entreprises passent à la production complète. Le système DragonFly LDM de Nano Dimension est idéal pour produire en interne des produits électroniques complexes, tant pour les marchés grand public que pour les applications spécialisées. Votre entreprise peut également adopter une approche de fabrication numérique  » lights-out  » avec ce système avancé de fabrication de circuits imprimés. Lisez une étude de cas ou contactez-nous dès aujourd’hui pour en savoir plus sur le système DragonFly LDM.